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 CAZ->getElementValue(Elt);
 262
 263   if (const UndefValue *UV = dyn_cast<UndefValue>(this))
 264     return UV->getElementValue(Elt);
 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::getNegativeZero(Type *Ty) {
 667   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType());
 668   APFloat NegZero = APFloat::getZero(Semantics, /*Negative=*/true);
 669   Constant *C = get(Ty->getContext(), NegZero);
 670
 671   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 672     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 673
 674   return C;
 675 }
 676
 677
 678 Constant *ConstantFP::getZeroValueForNegation(Type *Ty) {
 679   if (Ty->isFPOrFPVectorTy())
 680     return getNegativeZero(Ty);
 681
 682   return Constant::getNullValue(Ty);
 683 }
 684
 685
 686 // ConstantFP accessors.
 687 ConstantFP* ConstantFP::get(LLVMContext &Context, const APFloat& V) {
 688   LLVMContextImpl* pImpl = Context.pImpl;
 689
 690   ConstantFP *&Slot = pImpl->FPConstants[V];
 691
 692   if (!Slot) {
 693     Type *Ty;
 694     if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf)
 695       Ty = Type::getHalfTy(Context);
 696     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
 697       Ty = Type::getFloatTy(Context);
 698     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
 699       Ty = Type::getDoubleTy(Context);
 700     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended)
 701       Ty = Type::getX86_FP80Ty(Context);
 702     else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad)
 703       Ty = Type::getFP128Ty(Context);
 704     else {
 705       assert(&V.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble &&
 706              "Unknown FP format");
 707       Ty = Type::getPPC_FP128Ty(Context);
 708     }
 709     Slot = new ConstantFP(Ty, V);
 710   }
 711
 712   return Slot;
 713 }
 714
 715 Constant *ConstantFP::getInfinity(Type *Ty, bool Negative) {
 716   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType());
 717   Constant *C = get(Ty->getContext(), APFloat::getInf(Semantics, Negative));
 718
 719   if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
 720     return ConstantVector::getSplat(VTy->getNumElements(), C);
 721
 722   return C;
 723 }
 724
 725 ConstantFP::ConstantFP(Type *Ty, const APFloat& V)
 726   : Constant(Ty, ConstantFPVal, nullptr, 0), Val(V) {
 727   assert(&V.getSemantics() == TypeToFloatSemantics(Ty) &&
 728          "FP type Mismatch");
 729 }
 730
 731 bool ConstantFP::isExactlyValue(const APFloat &V) const {
 732   return Val.bitwiseIsEqual(V);
 733 }
 734
 735 //===----------------------------------------------------------------------===//
 736 //                   ConstantAggregateZero Implementation
 737 //===----------------------------------------------------------------------===//
 738
 739 /// getSequentialElement - If this CAZ has array or vector type, return a zero
 740 /// with the right element type.
 741 Constant *ConstantAggregateZero::getSequentialElement() const {
 742   return Constant::getNullValue(getType()->getSequentialElementType());
 743 }
 744
 745 /// getStructElement - If this CAZ has struct type, return a zero with the
 746 /// right element type for the specified element.
 747 Constant *ConstantAggregateZero::getStructElement(unsigned Elt) const {
 748   return Constant::getNullValue(getType()->getStructElementType(Elt));
 749 }
 750
 751 /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
 752 /// index if we can, otherwise return null (e.g. if C is a ConstantExpr).
 753 Constant *ConstantAggregateZero::getElementValue(Constant *C) const {
 754   if (isa<SequentialType>(getType()))
 755     return getSequentialElement();
 756   return getStructElement(cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue());
 757 }
 758
 759 /// getElementValue - Return a zero of the right value for the specified GEP
 760 /// index.
 761 Constant *ConstantAggregateZero::getElementValue(unsigned Idx) const {
 762   if (isa<SequentialType>(getType()))
 763     return getSequentialElement();
 764   return getStructElement(Idx);
 765 }
 766
 767
 768 //===----------------------------------------------------------------------===//
 769 //                         UndefValue Implementation
 770 //===----------------------------------------------------------------------===//
 771
 772 /// getSequentialElement - If this undef has array or vector type, return an
 773 /// undef with the right element type.
 774 UndefValue *UndefValue::getSequentialElement() const {
 775   return UndefValue::get(getType()->getSequentialElementType());
 776 }
 777
 778 /// getStructElement - If this undef has struct type, return a zero with the
 779 /// right element type for the specified element.
 780 UndefValue *UndefValue::getStructElement(unsigned Elt) const {
 781   return UndefValue::get(getType()->getStructElementType(Elt));
 782 }
 783
 784 /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
 785 /// index if we can, otherwise return null (e.g. if C is a ConstantExpr).
 786 UndefValue *UndefValue::getElementValue(Constant *C) const {
 787   if (isa<SequentialType>(getType()))
 788     return getSequentialElement();
 789   return getStructElement(cast<ConstantInt>(C)->getZExtValue());
 790 }
 791
 792 /// getElementValue - Return an undef of the right value for the specified GEP
 793 /// index.
 794 UndefValue *UndefValue::getElementValue(unsigned Idx) const {
 795   if (isa<SequentialType>(getType()))
 796     return getSequentialElement();
 797   return getStructElement(Idx);
 798 }
 799
 800
 801
 802 //===----------------------------------------------------------------------===//
 803 //                            ConstantXXX Classes
 804 //===----------------------------------------------------------------------===//
 805
 806 template <typename ItTy, typename EltTy>
 807 static bool rangeOnlyContains(ItTy Start, ItTy End, EltTy Elt) {
 808   for (; Start != End; ++Start)
 809     if (*Start != Elt)
 810       return false;
 811   return true;
 812 }
 813
 814 ConstantArray::ConstantArray(ArrayType *T, ArrayRef<Constant *> V)
 815   : Constant(T, ConstantArrayVal,
 816              OperandTraits<ConstantArray>::op_end(this) - V.size(),
 817              V.size()) {
 818   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
 819          "Invalid initializer vector for constant array");
 820   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 821     assert(V[i]->getType() == T->getElementType() &&
 822            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
 823   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
 824 }
 825
 826 Constant *ConstantArray::get(ArrayType *Ty, ArrayRef<Constant*> V) {
 827   if (Constant *C = getImpl(Ty, V))
 828     return C;
 829   return Ty->getContext().pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
 830 }
 831 Constant *ConstantArray::getImpl(ArrayType *Ty, ArrayRef<Constant*> V) {
 832   // Empty arrays are canonicalized to ConstantAggregateZero.
 833   if (V.empty())
 834     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 835
 836   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
 837     assert(V[i]->getType() == Ty->getElementType() &&
 838            "Wrong type in array element initializer");
 839   }
 840
 841   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object.  If
 842   // all undef, return an UndefValue, if "all simple", then return a
 843   // ConstantDataArray.
 844   Constant *C = V[0];
 845   if (isa<UndefValue>(C) && rangeOnlyContains(V.begin(), V.end(), C))
 846     return UndefValue::get(Ty);
 847
 848   if (C->isNullValue() && rangeOnlyContains(V.begin(), V.end(), C))
 849     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
 850
 851   // Check to see if all of the elements are ConstantFP or ConstantInt and if
 852   // the element type is compatible with ConstantDataVector.  If so, use it.
 853   if (ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(C->getType())) {
 854     // We speculatively build the elements here even if it turns out that there
 855     // is a constantexpr or something else weird in the array, since it is so
 856     // uncommon for that to happen.
 857     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 858       if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
 859         SmallVector<uint8_t, 16> Elts;
 860         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 861           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 862             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 863           else
 864             break;
 865         if (Elts.size() == V.size())
 866           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 867       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
 868         SmallVector<uint16_t, 16> Elts;
 869         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 870           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 871             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 872           else
 873             break;
 874         if (Elts.size() == V.size())
 875           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 876       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
 877         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
 878         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 879           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 880             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 881           else
 882             break;
 883         if (Elts.size() == V.size())
 884           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 885       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(64)) {
 886         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
 887         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 888           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
 889             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
 890           else
 891             break;
 892         if (Elts.size() == V.size())
 893           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 894       }
 895     }
 896
 897     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
 898       if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
 899         SmallVector<float, 16> Elts;
 900         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 901           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
 902             Elts.push_back(CFP->getValueAPF().convertToFloat());
 903           else
 904             break;
 905         if (Elts.size() == V.size())
 906           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 907       } else if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
 908         SmallVector<double, 16> Elts;
 909         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 910           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
 911             Elts.push_back(CFP->getValueAPF().convertToDouble());
 912           else
 913             break;
 914         if (Elts.size() == V.size())
 915           return ConstantDataArray::get(C->getContext(), Elts);
 916       }
 917     }
 918   }
 919
 920   // Otherwise, we really do want to create a ConstantArray.
 921   return nullptr;
 922 }
 923
 924 /// getTypeForElements - Return an anonymous struct type to use for a constant
 925 /// with the specified set of elements.  The list must not be empty.
 926 StructType *ConstantStruct::getTypeForElements(LLVMContext &Context,
 927                                                ArrayRef<Constant*> V,
 928                                                bool Packed) {
 929   unsigned VecSize = V.size();
 930   SmallVector<Type*, 16> EltTypes(VecSize);
 931   for (unsigned i = 0; i != VecSize; ++i)
 932     EltTypes[i] = V[i]->getType();
 933
 934   return StructType::get(Context, EltTypes, Packed);
 935 }
 936
 937
 938 StructType *ConstantStruct::getTypeForElements(ArrayRef<Constant*> V,
 939                                                bool Packed) {
 940   assert(!V.empty() &&
 941          "ConstantStruct::getTypeForElements cannot be called on empty list");
 942   return getTypeForElements(V[0]->getContext(), V, Packed);
 943 }
 944
 945
 946 ConstantStruct::ConstantStruct(StructType *T, ArrayRef<Constant *> V)
 947   : Constant(T, ConstantStructVal,
 948              OperandTraits<ConstantStruct>::op_end(this) - V.size(),
 949              V.size()) {
 950   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
 951          "Invalid initializer vector for constant structure");
 952   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
 953     assert((T->isOpaque() || V[i]->getType() == T->getElementType(i)) &&
 954            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
 955   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
 956 }
 957
 958 // ConstantStruct accessors.
 959 Constant *ConstantStruct::get(StructType *ST, ArrayRef<Constant*> V) {
 960   assert((ST->isOpaque() || ST->getNumElements() == V.size()) &&
 961          "Incorrect # elements specified to ConstantStruct::get");
 962
 963   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros.
 964   bool isZero = true;
 965   bool isUndef = false;
 966
 967   if (!V.empty()) {
 968     isUndef = isa<UndefValue>(V[0]);
 969     isZero = V[0]->isNullValue();
 970     if (isUndef || isZero) {
 971       for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
 972         if (!V[i]->isNullValue())
 973           isZero = false;
 974         if (!isa<UndefValue>(V[i]))
 975           isUndef = false;
 976       }
 977     }
 978   }
 979   if (isZero)
 980     return ConstantAggregateZero::get(ST);
 981   if (isUndef)
 982     return UndefValue::get(ST);
 983
 984   return ST->getContext().pImpl->StructConstants.getOrCreate(ST, V);
 985 }
 986
 987 Constant *ConstantStruct::get(StructType *T, ...) {
 988   va_list ap;
 989   SmallVector<Constant*, 8> Values;
 990   va_start(ap, T);
 991   while (Constant *Val = va_arg(ap, llvm::Constant*))
 992     Values.push_back(Val);
 993   va_end(ap);
 994   return get(T, Values);
 995 }
 996
 997 ConstantVector::ConstantVector(VectorType *T, ArrayRef<Constant *> V)
 998   : Constant(T, ConstantVectorVal,
 999              OperandTraits<ConstantVector>::op_end(this) - V.size(),
1000              V.size()) {
1001   for (size_t i = 0, e = V.size(); i != e; i++)
1002     assert(V[i]->getType() == T->getElementType() &&
1003            "Initializer for vector element doesn't match vector element type!");
1004   std::copy(V.begin(), V.end(), op_begin());
1005 }
1006
1007 // ConstantVector accessors.
1008 Constant *ConstantVector::get(ArrayRef<Constant*> V) {
1009   if (Constant *C = getImpl(V))
1010     return C;
1011   VectorType *Ty = VectorType::get(V.front()->getType(), V.size());
1012   return Ty->getContext().pImpl->VectorConstants.getOrCreate(Ty, V);
1013 }
1014 Constant *ConstantVector::getImpl(ArrayRef<Constant*> V) {
1015   assert(!V.empty() && "Vectors can't be empty");
1016   VectorType *T = VectorType::get(V.front()->getType(), V.size());
1017
1018   // If this is an all-undef or all-zero vector, return a
1019   // ConstantAggregateZero or UndefValue.
1020   Constant *C = V[0];
1021   bool isZero = C->isNullValue();
1022   bool isUndef = isa<UndefValue>(C);
1023
1024   if (isZero || isUndef) {
1025     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
1026       if (V[i] != C) {
1027         isZero = isUndef = false;
1028         break;
1029       }
1030   }
1031
1032   if (isZero)
1033     return ConstantAggregateZero::get(T);
1034   if (isUndef)
1035     return UndefValue::get(T);
1036
1037   // Check to see if all of the elements are ConstantFP or ConstantInt and if
1038   // the element type is compatible with ConstantDataVector.  If so, use it.
1039   if (ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(C->getType())) {
1040     // We speculatively build the elements here even if it turns out that there
1041     // is a constantexpr or something else weird in the array, since it is so
1042     // uncommon for that to happen.
1043     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
1044       if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
1045         SmallVector<uint8_t, 16> Elts;
1046         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1047           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1048             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1049           else
1050             break;
1051         if (Elts.size() == V.size())
1052           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1053       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
1054         SmallVector<uint16_t, 16> Elts;
1055         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1056           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1057             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1058           else
1059             break;
1060         if (Elts.size() == V.size())
1061           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1062       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
1063         SmallVector<uint32_t, 16> Elts;
1064         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1065           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1066             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1067           else
1068             break;
1069         if (Elts.size() == V.size())
1070           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1071       } else if (CI->getType()->isIntegerTy(64)) {
1072         SmallVector<uint64_t, 16> Elts;
1073         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1074           if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V[i]))
1075             Elts.push_back(CI->getZExtValue());
1076           else
1077             break;
1078         if (Elts.size() == V.size())
1079           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1080       }
1081     }
1082
1083     if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(C)) {
1084       if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
1085         SmallVector<float, 16> Elts;
1086         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1087           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
1088             Elts.push_back(CFP->getValueAPF().convertToFloat());
1089           else
1090             break;
1091         if (Elts.size() == V.size())
1092           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1093       } else if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
1094         SmallVector<double, 16> Elts;
1095         for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1096           if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V[i]))
1097             Elts.push_back(CFP->getValueAPF().convertToDouble());
1098           else
1099             break;
1100         if (Elts.size() == V.size())
1101           return ConstantDataVector::get(C->getContext(), Elts);
1102       }
1103     }
1104   }
1105
1106   // Otherwise, the element type isn't compatible with ConstantDataVector, or
1107   // the operand list constants a ConstantExpr or something else strange.
1108   return nullptr;
1109 }
1110
1111 Constant *ConstantVector::getSplat(unsigned NumElts, Constant *V) {
1112   // If this splat is compatible with ConstantDataVector, use it instead of
1113   // ConstantVector.
1114   if ((isa<ConstantFP>(V) || isa<ConstantInt>(V)) &&
1115       ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(V->getType()))
1116     return ConstantDataVector::getSplat(NumElts, V);
1117
1118   SmallVector<Constant*, 32> Elts(NumElts, V);
1119   return get(Elts);
1120 }
1121
1122
1123 // Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
1124 // can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
1125 // Constant.h
1126 bool ConstantExpr::isCast() const {
1127   return Instruction::isCast(getOpcode());
1128 }
1129
1130 bool ConstantExpr::isCompare() const {
1131   return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
1132 }
1133
1134 bool ConstantExpr::isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const {
1135   if (getOpcode() != Instruction::GetElementPtr) return false;
1136
1137   gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(this), E = gep_type_end(this);
1138   User::const_op_iterator OI = std::next(this->op_begin());
1139
1140   // Skip the first index, as it has no static limit.
1141   ++GEPI;
1142   ++OI;
1143
1144   // The remaining indices must be compile-time known integers within the
1145   // bounds of the corresponding notional static array types.
1146   for (; GEPI != E; ++GEPI, ++OI) {
1147     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI);
1148     if (!CI) return false;
1149     if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI))
1150       if (CI->getValue().getActiveBits() > 64 ||
1151           CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
1152         return false;
1153   }
1154
1155   // All the indices checked out.
1156   return true;
1157 }
1158
1159 bool ConstantExpr::hasIndices() const {
1160   return getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
1161          getOpcode() == Instruction::InsertValue;
1162 }
1163
1164 ArrayRef<unsigned> ConstantExpr::getIndices() const {
1165   if (const ExtractValueConstantExpr *EVCE =
1166         dyn_cast<ExtractValueConstantExpr>(this))
1167     return EVCE->Indices;
1168
1169   return cast<InsertValueConstantExpr>(this)->Indices;
1170 }
1171
1172 unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
1173   assert(isCompare());
1174   return ((const CompareConstantExpr*)this)->predicate;
1175 }
1176
1177 /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
1178 /// one, but with the specified operand set to the specified value.
1179 Constant *
1180 ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
1181   assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
1182          "Replacing operand with value of different type!");
1183   if (getOperand(OpNo) == Op)
1184     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
1185
1186   SmallVector<Constant*, 8> NewOps;
1187   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1188     NewOps.push_back(i == OpNo ? Op : getOperand(i));
1189
1190   return getWithOperands(NewOps);
1191 }
1192
1193 /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
1194 /// operands replaced with the specified values.  The specified array must
1195 /// have the same number of operands as our current one.
1196 Constant *ConstantExpr::getWithOperands(ArrayRef<Constant *> Ops, Type *Ty,
1197                                         bool OnlyIfReduced) const {
1198   assert(Ops.size() == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
1199   bool AnyChange = Ty != getType();
1200   for (unsigned i = 0; i != Ops.size(); ++i)
1201     AnyChange |= Ops[i] != getOperand(i);
1202
1203   if (!AnyChange)  // No operands changed, return self.
1204     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
1205
1206   Type *OnlyIfReducedTy = OnlyIfReduced ? Ty : nullptr;
1207   switch (getOpcode()) {
1208   case Instruction::Trunc:
1209   case Instruction::ZExt:
1210   case Instruction::SExt:
1211   case Instruction::FPTrunc:
1212   case Instruction::FPExt:
1213   case Instruction::UIToFP:
1214   case Instruction::SIToFP:
1215   case Instruction::FPToUI:
1216   case Instruction::FPToSI:
1217   case Instruction::PtrToInt:
1218   case Instruction::IntToPtr:
1219   case Instruction::BitCast:
1220   case Instruction::AddrSpaceCast:
1221     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], Ty, OnlyIfReduced);
1222   case Instruction::Select:
1223     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2], OnlyIfReducedTy);
1224   case Instruction::InsertElement:
1225     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2],
1226                                           OnlyIfReducedTy);
1227   case Instruction::ExtractElement:
1228     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1], OnlyIfReducedTy);
1229   case Instruction::InsertValue:
1230     return ConstantExpr::getInsertValue(Ops[0], Ops[1], getIndices(),
1231                                         OnlyIfReducedTy);
1232   case Instruction::ExtractValue:
1233     return ConstantExpr::getExtractValue(Ops[0], getIndices(), OnlyIfReducedTy);
1234   case Instruction::ShuffleVector:
1235     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2],
1236                                           OnlyIfReducedTy);
1237   case Instruction::GetElementPtr:
1238     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], Ops.slice(1),
1239                                           cast<GEPOperator>(this)->isInBounds(),
1240                                           OnlyIfReducedTy);
1241   case Instruction::ICmp:
1242   case Instruction::FCmp:
1243     return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1],
1244                                     OnlyIfReducedTy);
1245   default:
1246     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
1247     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1], SubclassOptionalData,
1248                              OnlyIfReducedTy);
1249   }
1250 }
1251
1252
1253 //===----------------------------------------------------------------------===//
1254 //                      isValueValidForType implementations
1255
1256 bool ConstantInt::isValueValidForType(Type *Ty, uint64_t Val) {
1257   unsigned NumBits = Ty->getIntegerBitWidth(); // assert okay
1258   if (Ty->isIntegerTy(1))
1259     return Val == 0 || Val == 1;
1260   if (NumBits >= 64)
1261     return true; // always true, has to fit in largest type
1262   uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
1263   return Val <= Max;
1264 }
1265
1266 bool ConstantInt::isValueValidForType(Type *Ty, int64_t Val) {
1267   unsigned NumBits = Ty->getIntegerBitWidth();
1268   if (Ty->isIntegerTy(1))
1269     return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
1270   if (NumBits >= 64)
1271     return true; // always true, has to fit in largest type
1272   int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
1273   int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
1274   return (Val >= Min && Val <= Max);
1275 }
1276
1277 bool ConstantFP::isValueValidForType(Type *Ty, const APFloat& Val) {
1278   // convert modifies in place, so make a copy.
1279   APFloat Val2 = APFloat(Val);
1280   bool losesInfo;
1281   switch (Ty->getTypeID()) {
1282   default:
1283     return false;         // These can't be represented as floating point!
1284
1285   // FIXME rounding mode needs to be more flexible
1286   case Type::HalfTyID: {
1287     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf)
1288       return true;
1289     Val2.convert(APFloat::IEEEhalf, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1290     return !losesInfo;
1291   }
1292   case Type::FloatTyID: {
1293     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
1294       return true;
1295     Val2.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1296     return !losesInfo;
1297   }
1298   case Type::DoubleTyID: {
1299     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1300         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1301         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
1302       return true;
1303     Val2.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
1304     return !losesInfo;
1305   }
1306   case Type::X86_FP80TyID:
1307     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1308            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1309            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1310            &Val2.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended;
1311   case Type::FP128TyID:
1312     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1313            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1314            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1315            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad;
1316   case Type::PPC_FP128TyID:
1317     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEhalf ||
1318            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
1319            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
1320            &Val2.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble;
1321   }
1322 }
1323
1324
1325 //===----------------------------------------------------------------------===//
1326 //                      Factory Function Implementation
1327
1328 ConstantAggregateZero *ConstantAggregateZero::get(Type *Ty) {
1329   assert((Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy() || Ty->isVectorTy()) &&
1330          "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
1331
1332   ConstantAggregateZero *&Entry = Ty->getContext().pImpl->CAZConstants[Ty];
1333   if (!Entry)
1334     Entry = new ConstantAggregateZero(Ty);
1335
1336   return Entry;
1337 }
1338
1339 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1340 ///
1341 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
1342   getContext().pImpl->CAZConstants.erase(getType());
1343   destroyConstantImpl();
1344 }
1345
1346 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1347 ///
1348 void ConstantArray::destroyConstant() {
1349   getType()->getContext().pImpl->ArrayConstants.remove(this);
1350   destroyConstantImpl();
1351 }
1352
1353
1354 //---- ConstantStruct::get() implementation...
1355 //
1356
1357 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1358 //
1359 void ConstantStruct::destroyConstant() {
1360   getType()->getContext().pImpl->StructConstants.remove(this);
1361   destroyConstantImpl();
1362 }
1363
1364 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1365 //
1366 void ConstantVector::destroyConstant() {
1367   getType()->getContext().pImpl->VectorConstants.remove(this);
1368   destroyConstantImpl();
1369 }
1370
1371 /// getSplatValue - If this is a splat vector constant, meaning that all of
1372 /// the elements have the same value, return that value. Otherwise return 0.
1373 Constant *Constant::getSplatValue() const {
1374   assert(this->getType()->isVectorTy() && "Only valid for vectors!");
1375   if (isa<ConstantAggregateZero>(this))
1376     return getNullValue(this->getType()->getVectorElementType());
1377   if (const ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(this))
1378     return CV->getSplatValue();
1379   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this))
1380     return CV->getSplatValue();
1381   return nullptr;
1382 }
1383
1384 /// getSplatValue - If this is a splat constant, where all of the
1385 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return null.
1386 Constant *ConstantVector::getSplatValue() const {
1387   // Check out first element.
1388   Constant *Elt = getOperand(0);
1389   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
1390   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I)
1391     if (getOperand(I) != Elt)
1392       return nullptr;
1393   return Elt;
1394 }
1395
1396 /// If C is a constant integer then return its value, otherwise C must be a
1397 /// vector of constant integers, all equal, and the common value is returned.
1398 const APInt &Constant::getUniqueInteger() const {
1399   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(this))
1400     return CI->getValue();
1401   assert(this->getSplatValue() && "Doesn't contain a unique integer!");
1402   const Constant *C = this->getAggregateElement(0U);
1403   assert(C && isa<ConstantInt>(C) && "Not a vector of numbers!");
1404   return cast<ConstantInt>(C)->getValue();
1405 }
1406
1407
1408 //---- ConstantPointerNull::get() implementation.
1409 //
1410
1411 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(PointerType *Ty) {
1412   ConstantPointerNull *&Entry = Ty->getContext().pImpl->CPNConstants[Ty];
1413   if (!Entry)
1414     Entry = new ConstantPointerNull(Ty);
1415
1416   return Entry;
1417 }
1418
1419 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1420 //
1421 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
1422   getContext().pImpl->CPNConstants.erase(getType());
1423   // Free the constant and any dangling references to it.
1424   destroyConstantImpl();
1425 }
1426
1427
1428 //---- UndefValue::get() implementation.
1429 //
1430
1431 UndefValue *UndefValue::get(Type *Ty) {
1432   UndefValue *&Entry = Ty->getContext().pImpl->UVConstants[Ty];
1433   if (!Entry)
1434     Entry = new UndefValue(Ty);
1435
1436   return Entry;
1437 }
1438
1439 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1440 //
1441 void UndefValue::destroyConstant() {
1442   // Free the constant and any dangling references to it.
1443   getContext().pImpl->UVConstants.erase(getType());
1444   destroyConstantImpl();
1445 }
1446
1447 //---- BlockAddress::get() implementation.
1448 //
1449
1450 BlockAddress *BlockAddress::get(BasicBlock *BB) {
1451   assert(BB->getParent() && "Block must have a parent");
1452   return get(BB->getParent(), BB);
1453 }
1454
1455 BlockAddress *BlockAddress::get(Function *F, BasicBlock *BB) {
1456   BlockAddress *&BA =
1457     F->getContext().pImpl->BlockAddresses[std::make_pair(F, BB)];
1458   if (!BA)
1459     BA = new BlockAddress(F, BB);
1460
1461   assert(BA->getFunction() == F && "Basic block moved between functions");
1462   return BA;
1463 }
1464
1465 BlockAddress::BlockAddress(Function *F, BasicBlock *BB)
1466 : Constant(Type::getInt8PtrTy(F->getContext()), Value::BlockAddressVal,
1467            &Op<0>(), 2) {
1468   setOperand(0, F);
1469   setOperand(1, BB);
1470   BB->AdjustBlockAddressRefCount(1);
1471 }
1472
1473 BlockAddress *BlockAddress::lookup(const BasicBlock *BB) {
1474   if (!BB->hasAddressTaken())
1475     return nullptr;
1476
1477   const Function *F = BB->getParent();
1478   assert(F && "Block must have a parent");
1479   BlockAddress *BA =
1480       F->getContext().pImpl->BlockAddresses.lookup(std::make_pair(F, BB));
1481   assert(BA && "Refcount and block address map disagree!");
1482   return BA;
1483 }
1484
1485 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1486 //
1487 void BlockAddress::destroyConstant() {
1488   getFunction()->getType()->getContext().pImpl
1489     ->BlockAddresses.erase(std::make_pair(getFunction(), getBasicBlock()));
1490   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(-1);
1491   destroyConstantImpl();
1492 }
1493
1494 void BlockAddress::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To, Use *U) {
1495   // This could be replacing either the Basic Block or the Function.  In either
1496   // case, we have to remove the map entry.
1497   Function *NewF = getFunction();
1498   BasicBlock *NewBB = getBasicBlock();
1499
1500   if (U == &Op<0>())
1501     NewF = cast<Function>(To->stripPointerCasts());
1502   else
1503     NewBB = cast<BasicBlock>(To);
1504
1505   // See if the 'new' entry already exists, if not, just update this in place
1506   // and return early.
1507   BlockAddress *&NewBA =
1508     getContext().pImpl->BlockAddresses[std::make_pair(NewF, NewBB)];
1509   if (NewBA) {
1510     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(NewBA);
1511     return;
1512   }
1513
1514   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(-1);
1515
1516   // Remove the old entry, this can't cause the map to rehash (just a
1517   // tombstone will get added).
1518   getContext().pImpl->BlockAddresses.erase(std::make_pair(getFunction(),
1519                                                           getBasicBlock()));
1520   NewBA = this;
1521   setOperand(0, NewF);
1522   setOperand(1, NewBB);
1523   getBasicBlock()->AdjustBlockAddressRefCount(1);
1524 }
1525
1526 //---- ConstantExpr::get() implementations.
1527 //
1528
1529 /// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
1530 /// cast in the ExprConstants map. It is used by the various get* methods below.
1531 static Constant *getFoldedCast(Instruction::CastOps opc, Constant *C, Type *Ty,
1532                                bool OnlyIfReduced = false) {
1533   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1534   // Fold a few common cases
1535   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(opc, C, Ty))
1536     return FC;
1537
1538   if (OnlyIfReduced)
1539     return nullptr;
1540
1541   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
1542
1543   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness.
1544   ConstantExprKeyType Key(opc, C);
1545
1546   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
1547 }
1548
1549 Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, Type *Ty,
1550                                 bool OnlyIfReduced) {
1551   Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
1552   assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
1553   assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
1554   assert(CastInst::castIsValid(opc, C, Ty) && "Invalid constantexpr cast!");
1555
1556   switch (opc) {
1557   default:
1558     llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
1559   case Instruction::Trunc:
1560     return getTrunc(C, Ty, OnlyIfReduced);
1561   case Instruction::ZExt:
1562     return getZExt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1563   case Instruction::SExt:
1564     return getSExt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1565   case Instruction::FPTrunc:
1566     return getFPTrunc(C, Ty, OnlyIfReduced);
1567   case Instruction::FPExt:
1568     return getFPExtend(C, Ty, OnlyIfReduced);
1569   case Instruction::UIToFP:
1570     return getUIToFP(C, Ty, OnlyIfReduced);
1571   case Instruction::SIToFP:
1572     return getSIToFP(C, Ty, OnlyIfReduced);
1573   case Instruction::FPToUI:
1574     return getFPToUI(C, Ty, OnlyIfReduced);
1575   case Instruction::FPToSI:
1576     return getFPToSI(C, Ty, OnlyIfReduced);
1577   case Instruction::PtrToInt:
1578     return getPtrToInt(C, Ty, OnlyIfReduced);
1579   case Instruction::IntToPtr:
1580     return getIntToPtr(C, Ty, OnlyIfReduced);
1581   case Instruction::BitCast:
1582     return getBitCast(C, Ty, OnlyIfReduced);
1583   case Instruction::AddrSpaceCast:
1584     return getAddrSpaceCast(C, Ty, OnlyIfReduced);
1585   }
1586 }
1587
1588 Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1589   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1590     return getBitCast(C, Ty);
1591   return getZExt(C, Ty);
1592 }
1593
1594 Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1595   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1596     return getBitCast(C, Ty);
1597   return getSExt(C, Ty);
1598 }
1599
1600 Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, Type *Ty) {
1601   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1602     return getBitCast(C, Ty);
1603   return getTrunc(C, Ty);
1604 }
1605
1606 Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, Type *Ty) {
1607   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1608   assert((Ty->isIntOrIntVectorTy() || Ty->isPtrOrPtrVectorTy()) &&
1609           "Invalid cast");
1610
1611   if (Ty->isIntOrIntVectorTy())
1612     return getPtrToInt(S, Ty);
1613
1614   unsigned SrcAS = S->getType()->getPointerAddressSpace();
1615   if (Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && SrcAS != Ty->getPointerAddressSpace())
1616     return getAddrSpaceCast(S, Ty);
1617
1618   return getBitCast(S, Ty);
1619 }
1620
1621 Constant *ConstantExpr::getPointerBitCastOrAddrSpaceCast(Constant *S,
1622                                                          Type *Ty) {
1623   assert(S->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1624   assert(Ty->isPtrOrPtrVectorTy() && "Invalid cast");
1625
1626   if (S->getType()->getPointerAddressSpace() != Ty->getPointerAddressSpace())
1627     return getAddrSpaceCast(S, Ty);
1628
1629   return getBitCast(S, Ty);
1630 }
1631
1632 Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, Type *Ty,
1633                                        bool isSigned) {
1634   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1635          Ty->isIntOrIntVectorTy() && "Invalid cast");
1636   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1637   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1638   Instruction::CastOps opcode =
1639     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
1640      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
1641       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
1642   return getCast(opcode, C, Ty);
1643 }
1644
1645 Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, Type *Ty) {
1646   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1647          "Invalid cast");
1648   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1649   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1650   if (SrcBits == DstBits)
1651     return C; // Avoid a useless cast
1652   Instruction::CastOps opcode =
1653     (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
1654   return getCast(opcode, C, Ty);
1655 }
1656
1657 Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1658 #ifndef NDEBUG
1659   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1660   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1661 #endif
1662   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1663   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && "Trunc operand must be integer");
1664   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "Trunc produces only integral");
1665   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1666          "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
1667
1668   return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty, OnlyIfReduced);
1669 }
1670
1671 Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1672 #ifndef NDEBUG
1673   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1674   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1675 #endif
1676   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1677   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && "SExt operand must be integral");
1678   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "SExt produces only integer");
1679   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1680          "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
1681
1682   return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1683 }
1684
1685 Constant *ConstantExpr::getZExt(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() && "ZEXt operand must be integral");
1692   assert(Ty->isIntOrIntVectorTy() && "ZExt produces only integer");
1693   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1694          "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
1695
1696   return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1697 }
1698
1699 Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(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()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1706          C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1707          "This is an illegal floating point truncation!");
1708   return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty, OnlyIfReduced);
1709 }
1710
1711 Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1712 #ifndef NDEBUG
1713   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1714   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1715 #endif
1716   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1717   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1718          C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1719          "This is an illegal floating point extension!");
1720   return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty, OnlyIfReduced);
1721 }
1722
1723 Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1724 #ifndef NDEBUG
1725   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1726   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1727 #endif
1728   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1729   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1730          "This is an illegal uint to floating point cast!");
1731   return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty, OnlyIfReduced);
1732 }
1733
1734 Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1735 #ifndef NDEBUG
1736   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1737   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1738 #endif
1739   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1740   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() && Ty->isFPOrFPVectorTy() &&
1741          "This is an illegal sint to floating point cast!");
1742   return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty, OnlyIfReduced);
1743 }
1744
1745 Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1746 #ifndef NDEBUG
1747   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1748   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1749 #endif
1750   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1751   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
1752          "This is an illegal floating point to uint cast!");
1753   return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty, OnlyIfReduced);
1754 }
1755
1756 Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, Type *Ty, bool OnlyIfReduced) {
1757 #ifndef NDEBUG
1758   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1759   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1760 #endif
1761   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1762   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() && Ty->isIntOrIntVectorTy() &&
1763          "This is an illegal floating point to sint cast!");
1764   return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty, OnlyIfReduced);
1765 }
1766
1767 Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, Type *DstTy,
1768                                     bool OnlyIfReduced) {
1769   assert(C->getType()->getScalarType()->isPointerTy() &&
1770          "PtrToInt source must be pointer or pointer vector");
1771   assert(DstTy->getScalarType()->isIntegerTy() &&
1772          "PtrToInt destination must be integer or integer vector");
1773   assert(isa<VectorType>(C->getType()) == isa<VectorType>(DstTy));
1774   if (isa<VectorType>(C->getType()))
1775     assert(C->getType()->getVectorNumElements()==DstTy->getVectorNumElements()&&
1776            "Invalid cast between a different number of vector elements");
1777   return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1778 }
1779
1780 Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, Type *DstTy,
1781                                     bool OnlyIfReduced) {
1782   assert(C->getType()->getScalarType()->isIntegerTy() &&
1783          "IntToPtr source must be integer or integer vector");
1784   assert(DstTy->getScalarType()->isPointerTy() &&
1785          "IntToPtr destination must be a pointer or pointer vector");
1786   assert(isa<VectorType>(C->getType()) == isa<VectorType>(DstTy));
1787   if (isa<VectorType>(C->getType()))
1788     assert(C->getType()->getVectorNumElements()==DstTy->getVectorNumElements()&&
1789            "Invalid cast between a different number of vector elements");
1790   return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1791 }
1792
1793 Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, Type *DstTy,
1794                                    bool OnlyIfReduced) {
1795   assert(CastInst::castIsValid(Instruction::BitCast, C, DstTy) &&
1796          "Invalid constantexpr bitcast!");
1797
1798   // It is common to ask for a bitcast of a value to its own type, handle this
1799   // speedily.
1800   if (C->getType() == DstTy) return C;
1801
1802   return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1803 }
1804
1805 Constant *ConstantExpr::getAddrSpaceCast(Constant *C, Type *DstTy,
1806                                          bool OnlyIfReduced) {
1807   assert(CastInst::castIsValid(Instruction::AddrSpaceCast, C, DstTy) &&
1808          "Invalid constantexpr addrspacecast!");
1809
1810   // Canonicalize addrspacecasts between different pointer types by first
1811   // bitcasting the pointer type and then converting the address space.
1812   PointerType *SrcScalarTy = cast<PointerType>(C->getType()->getScalarType());
1813   PointerType *DstScalarTy = cast<PointerType>(DstTy->getScalarType());
1814   Type *DstElemTy = DstScalarTy->getElementType();
1815   if (SrcScalarTy->getElementType() != DstElemTy) {
1816     Type *MidTy = PointerType::get(DstElemTy, SrcScalarTy->getAddressSpace());
1817     if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(DstTy)) {
1818       // Handle vectors of pointers.
1819       MidTy = VectorType::get(MidTy, VT->getNumElements());
1820     }
1821     C = getBitCast(C, MidTy);
1822   }
1823   return getFoldedCast(Instruction::AddrSpaceCast, C, DstTy, OnlyIfReduced);
1824 }
1825
1826 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
1827                             unsigned Flags, Type *OnlyIfReducedTy) {
1828   // Check the operands for consistency first.
1829   assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1830          Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
1831          "Invalid opcode in binary constant expression");
1832   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
1833          "Operand types in binary constant expression should match");
1834
1835 #ifndef NDEBUG
1836   switch (Opcode) {
1837   case Instruction::Add:
1838   case Instruction::Sub:
1839   case Instruction::Mul:
1840     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1841     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1842            "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
1843     break;
1844   case Instruction::FAdd:
1845   case Instruction::FSub:
1846   case Instruction::FMul:
1847     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1848     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1849            "Tried to create a floating-point operation on a "
1850            "non-floating-point type!");
1851     break;
1852   case Instruction::UDiv:
1853   case Instruction::SDiv:
1854     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1855     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1856            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1857     break;
1858   case Instruction::FDiv:
1859     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1860     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1861            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1862     break;
1863   case Instruction::URem:
1864   case Instruction::SRem:
1865     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1866     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1867            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1868     break;
1869   case Instruction::FRem:
1870     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1871     assert(C1->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1872            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1873     break;
1874   case Instruction::And:
1875   case Instruction::Or:
1876   case Instruction::Xor:
1877     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1878     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1879            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1880     break;
1881   case Instruction::Shl:
1882   case Instruction::LShr:
1883   case Instruction::AShr:
1884     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1885     assert(C1->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
1886            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
1887     break;
1888   default:
1889     break;
1890   }
1891 #endif
1892
1893   if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
1894     return FC;          // Fold a few common cases.
1895
1896   if (OnlyIfReducedTy == C1->getType())
1897     return nullptr;
1898
1899   Constant *ArgVec[] = { C1, C2 };
1900   ConstantExprKeyType Key(Opcode, ArgVec, 0, Flags);
1901
1902   LLVMContextImpl *pImpl = C1->getContext().pImpl;
1903   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(C1->getType(), Key);
1904 }
1905
1906 Constant *ConstantExpr::getSizeOf(Type* Ty) {
1907   // sizeof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 1
1908   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1909   Constant *GEPIdx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1910   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1911                  Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), GEPIdx);
1912   return getPtrToInt(GEP,
1913                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1914 }
1915
1916 Constant *ConstantExpr::getAlignOf(Type* Ty) {
1917   // alignof is implemented as: (i64) gep ({i1,Ty}*)null, 0, 1
1918   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1919   Type *AligningTy =
1920     StructType::get(Type::getInt1Ty(Ty->getContext()), Ty, nullptr);
1921   Constant *NullPtr = Constant::getNullValue(AligningTy->getPointerTo(0));
1922   Constant *Zero = ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Ty->getContext()), 0);
1923   Constant *One = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1924   Constant *Indices[2] = { Zero, One };
1925   Constant *GEP = getGetElementPtr(NullPtr, Indices);
1926   return getPtrToInt(GEP,
1927                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1928 }
1929
1930 Constant *ConstantExpr::getOffsetOf(StructType* STy, unsigned FieldNo) {
1931   return getOffsetOf(STy, ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(STy->getContext()),
1932                                            FieldNo));
1933 }
1934
1935 Constant *ConstantExpr::getOffsetOf(Type* Ty, Constant *FieldNo) {
1936   // offsetof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 0, FieldNo
1937   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1938   Constant *GEPIdx[] = {
1939     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(Ty->getContext()), 0),
1940     FieldNo
1941   };
1942   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1943                 Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), GEPIdx);
1944   return getPtrToInt(GEP,
1945                      Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1946 }
1947
1948 Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short Predicate, Constant *C1,
1949                                    Constant *C2, bool OnlyIfReduced) {
1950   assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1951
1952   switch (Predicate) {
1953   default: llvm_unreachable("Invalid CmpInst predicate");
1954   case CmpInst::FCMP_FALSE: case CmpInst::FCMP_OEQ: case CmpInst::FCMP_OGT:
1955   case CmpInst::FCMP_OGE:   case CmpInst::FCMP_OLT: case CmpInst::FCMP_OLE:
1956   case CmpInst::FCMP_ONE:   case CmpInst::FCMP_ORD: case CmpInst::FCMP_UNO:
1957   case CmpInst::FCMP_UEQ:   case CmpInst::FCMP_UGT: case CmpInst::FCMP_UGE:
1958   case CmpInst::FCMP_ULT:   case CmpInst::FCMP_ULE: case CmpInst::FCMP_UNE:
1959   case CmpInst::FCMP_TRUE:
1960     return getFCmp(Predicate, C1, C2, OnlyIfReduced);
1961
1962   case CmpInst::ICMP_EQ:  case CmpInst::ICMP_NE:  case CmpInst::ICMP_UGT:
1963   case CmpInst::ICMP_UGE: case CmpInst::ICMP_ULT: case CmpInst::ICMP_ULE:
1964   case CmpInst::ICMP_SGT: case CmpInst::ICMP_SGE: case CmpInst::ICMP_SLT:
1965   case CmpInst::ICMP_SLE:
1966     return getICmp(Predicate, C1, C2, OnlyIfReduced);
1967   }
1968 }
1969
1970 Constant *ConstantExpr::getSelect(Constant *C, Constant *V1, Constant *V2,
1971                                   Type *OnlyIfReducedTy) {
1972   assert(!SelectInst::areInvalidOperands(C, V1, V2)&&"Invalid select operands");
1973
1974   if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(C, V1, V2))
1975     return SC;        // Fold common cases
1976
1977   if (OnlyIfReducedTy == V1->getType())
1978     return nullptr;
1979
1980   Constant *ArgVec[] = { C, V1, V2 };
1981   ConstantExprKeyType Key(Instruction::Select, ArgVec);
1982
1983   LLVMContextImpl *pImpl = C->getContext().pImpl;
1984   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(V1->getType(), Key);
1985 }
1986
1987 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, ArrayRef<Value *> Idxs,
1988                                          bool InBounds, Type *OnlyIfReducedTy) {
1989   assert(C->getType()->isPtrOrPtrVectorTy() &&
1990          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1991
1992   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(C, InBounds, Idxs))
1993     return FC;          // Fold a few common cases.
1994
1995   // Get the result type of the getelementptr!
1996   Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs);
1997   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1998   unsigned AS = C->getType()->getPointerAddressSpace();
1999   Type *ReqTy = Ty->getPointerTo(AS);
2000   if (VectorType *VecTy = dyn_cast<VectorType>(C->getType()))
2001     ReqTy = VectorType::get(ReqTy, VecTy->getNumElements());
2002
2003   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2004     return nullptr;
2005
2006   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2007   std::vector<Constant*> ArgVec;
2008   ArgVec.reserve(1 + Idxs.size());
2009   ArgVec.push_back(C);
2010   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i) {
2011     assert(Idxs[i]->getType()->isVectorTy() == ReqTy->isVectorTy() &&
2012            "getelementptr index type missmatch");
2013     assert((!Idxs[i]->getType()->isVectorTy() ||
2014             ReqTy->getVectorNumElements() ==
2015             Idxs[i]->getType()->getVectorNumElements()) &&
2016            "getelementptr index type missmatch");
2017     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
2018   }
2019   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec, 0,
2020                                 InBounds ? GEPOperator::IsInBounds : 0);
2021
2022   LLVMContextImpl *pImpl = C->getContext().pImpl;
2023   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2024 }
2025
2026 Constant *ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant *LHS,
2027                                 Constant *RHS, bool OnlyIfReduced) {
2028   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
2029   assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE &&
2030          pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
2031
2032   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
2033     return FC;          // Fold a few common cases...
2034
2035   if (OnlyIfReduced)
2036     return nullptr;
2037
2038   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2039   Constant *ArgVec[] = { LHS, RHS };
2040   // Get the key type with both the opcode and predicate
2041   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
2042
2043   Type *ResultTy = Type::getInt1Ty(LHS->getContext());
2044   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(LHS->getType()))
2045     ResultTy = VectorType::get(ResultTy, VT->getNumElements());
2046
2047   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
2048   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ResultTy, Key);
2049 }
2050
2051 Constant *ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant *LHS,
2052                                 Constant *RHS, bool OnlyIfReduced) {
2053   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
2054   assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
2055
2056   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
2057     return FC;          // Fold a few common cases...
2058
2059   if (OnlyIfReduced)
2060     return nullptr;
2061
2062   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2063   Constant *ArgVec[] = { LHS, RHS };
2064   // Get the key type with both the opcode and predicate
2065   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
2066
2067   Type *ResultTy = Type::getInt1Ty(LHS->getContext());
2068   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(LHS->getType()))
2069     ResultTy = VectorType::get(ResultTy, VT->getNumElements());
2070
2071   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
2072   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ResultTy, Key);
2073 }
2074
2075 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx,
2076                                           Type *OnlyIfReducedTy) {
2077   assert(Val->getType()->isVectorTy() &&
2078          "Tried to create extractelement operation on non-vector type!");
2079   assert(Idx->getType()->isIntegerTy() &&
2080          "Extractelement index must be an integer type!");
2081
2082   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(Val, Idx))
2083     return FC;          // Fold a few common cases.
2084
2085   Type *ReqTy = Val->getType()->getVectorElementType();
2086   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2087     return nullptr;
2088
2089   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2090   Constant *ArgVec[] = { Val, Idx };
2091   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ExtractElement, ArgVec);
2092
2093   LLVMContextImpl *pImpl = Val->getContext().pImpl;
2094   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2095 }
2096
2097 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt,
2098                                          Constant *Idx, Type *OnlyIfReducedTy) {
2099   assert(Val->getType()->isVectorTy() &&
2100          "Tried to create insertelement operation on non-vector type!");
2101   assert(Elt->getType() == Val->getType()->getVectorElementType() &&
2102          "Insertelement types must match!");
2103   assert(Idx->getType()->isIntegerTy() &&
2104          "Insertelement index must be i32 type!");
2105
2106   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(Val, Elt, Idx))
2107     return FC;          // Fold a few common cases.
2108
2109   if (OnlyIfReducedTy == Val->getType())
2110     return nullptr;
2111
2112   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2113   Constant *ArgVec[] = { Val, Elt, Idx };
2114   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::InsertElement, ArgVec);
2115
2116   LLVMContextImpl *pImpl = Val->getContext().pImpl;
2117   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Val->getType(), Key);
2118 }
2119
2120 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2,
2121                                          Constant *Mask, Type *OnlyIfReducedTy) {
2122   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
2123          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
2124
2125   if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(V1, V2, Mask))
2126     return FC;          // Fold a few common cases.
2127
2128   unsigned NElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
2129   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
2130   Type *ShufTy = VectorType::get(EltTy, NElts);
2131
2132   if (OnlyIfReducedTy == ShufTy)
2133     return nullptr;
2134
2135   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
2136   Constant *ArgVec[] = { V1, V2, Mask };
2137   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ShuffleVector, ArgVec);
2138
2139   LLVMContextImpl *pImpl = ShufTy->getContext().pImpl;
2140   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ShufTy, Key);
2141 }
2142
2143 Constant *ConstantExpr::getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
2144                                        ArrayRef<unsigned> Idxs,
2145                                        Type *OnlyIfReducedTy) {
2146   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2147          "Non-first-class type for constant insertvalue expression");
2148
2149   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(),
2150                                           Idxs) == Val->getType() &&
2151          "insertvalue indices invalid!");
2152   Type *ReqTy = Val->getType();
2153
2154   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertValueInstruction(Agg, Val, Idxs))
2155     return FC;
2156
2157   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2158     return nullptr;
2159
2160   Constant *ArgVec[] = { Agg, Val };
2161   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::InsertValue, ArgVec, 0, 0, Idxs);
2162
2163   LLVMContextImpl *pImpl = Agg->getContext().pImpl;
2164   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2165 }
2166
2167 Constant *ConstantExpr::getExtractValue(Constant *Agg, ArrayRef<unsigned> Idxs,
2168                                         Type *OnlyIfReducedTy) {
2169   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2170          "Tried to create extractelement operation on non-first-class type!");
2171
2172   Type *ReqTy = ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs);
2173   (void)ReqTy;
2174   assert(ReqTy && "extractvalue indices invalid!");
2175
2176   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
2177          "Non-first-class type for constant extractvalue expression");
2178   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractValueInstruction(Agg, Idxs))
2179     return FC;
2180
2181   if (OnlyIfReducedTy == ReqTy)
2182     return nullptr;
2183
2184   Constant *ArgVec[] = { Agg };
2185   const ConstantExprKeyType Key(Instruction::ExtractValue, ArgVec, 0, 0, Idxs);
2186
2187   LLVMContextImpl *pImpl = Agg->getContext().pImpl;
2188   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
2189 }
2190
2191 Constant *ConstantExpr::getNeg(Constant *C, bool HasNUW, bool HasNSW) {
2192   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
2193          "Cannot NEG a nonintegral value!");
2194   return getSub(ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
2195                 C, HasNUW, HasNSW);
2196 }
2197
2198 Constant *ConstantExpr::getFNeg(Constant *C) {
2199   assert(C->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
2200          "Cannot FNEG a non-floating-point value!");
2201   return getFSub(ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()), C);
2202 }
2203
2204 Constant *ConstantExpr::getNot(Constant *C) {
2205   assert(C->getType()->isIntOrIntVectorTy() &&
2206          "Cannot NOT a nonintegral value!");
2207   return get(Instruction::Xor, C, Constant::getAllOnesValue(C->getType()));
2208 }
2209
2210 Constant *ConstantExpr::getAdd(Constant *C1, Constant *C2,
2211                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2212   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2213                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2214   return get(Instruction::Add, C1, C2, Flags);
2215 }
2216
2217 Constant *ConstantExpr::getFAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
2218   return get(Instruction::FAdd, C1, C2);
2219 }
2220
2221 Constant *ConstantExpr::getSub(Constant *C1, Constant *C2,
2222                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2223   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2224                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2225   return get(Instruction::Sub, C1, C2, Flags);
2226 }
2227
2228 Constant *ConstantExpr::getFSub(Constant *C1, Constant *C2) {
2229   return get(Instruction::FSub, C1, C2);
2230 }
2231
2232 Constant *ConstantExpr::getMul(Constant *C1, Constant *C2,
2233                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2234   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2235                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2236   return get(Instruction::Mul, C1, C2, Flags);
2237 }
2238
2239 Constant *ConstantExpr::getFMul(Constant *C1, Constant *C2) {
2240   return get(Instruction::FMul, C1, C2);
2241 }
2242
2243 Constant *ConstantExpr::getUDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2244   return get(Instruction::UDiv, C1, C2,
2245              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2246 }
2247
2248 Constant *ConstantExpr::getSDiv(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2249   return get(Instruction::SDiv, C1, C2,
2250              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2251 }
2252
2253 Constant *ConstantExpr::getFDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
2254   return get(Instruction::FDiv, C1, C2);
2255 }
2256
2257 Constant *ConstantExpr::getURem(Constant *C1, Constant *C2) {
2258   return get(Instruction::URem, C1, C2);
2259 }
2260
2261 Constant *ConstantExpr::getSRem(Constant *C1, Constant *C2) {
2262   return get(Instruction::SRem, C1, C2);
2263 }
2264
2265 Constant *ConstantExpr::getFRem(Constant *C1, Constant *C2) {
2266   return get(Instruction::FRem, C1, C2);
2267 }
2268
2269 Constant *ConstantExpr::getAnd(Constant *C1, Constant *C2) {
2270   return get(Instruction::And, C1, C2);
2271 }
2272
2273 Constant *ConstantExpr::getOr(Constant *C1, Constant *C2) {
2274   return get(Instruction::Or, C1, C2);
2275 }
2276
2277 Constant *ConstantExpr::getXor(Constant *C1, Constant *C2) {
2278   return get(Instruction::Xor, C1, C2);
2279 }
2280
2281 Constant *ConstantExpr::getShl(Constant *C1, Constant *C2,
2282                                bool HasNUW, bool HasNSW) {
2283   unsigned Flags = (HasNUW ? OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap : 0) |
2284                    (HasNSW ? OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap   : 0);
2285   return get(Instruction::Shl, C1, C2, Flags);
2286 }
2287
2288 Constant *ConstantExpr::getLShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2289   return get(Instruction::LShr, C1, C2,
2290              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2291 }
2292
2293 Constant *ConstantExpr::getAShr(Constant *C1, Constant *C2, bool isExact) {
2294   return get(Instruction::AShr, C1, C2,
2295              isExact ? PossiblyExactOperator::IsExact : 0);
2296 }
2297
2298 /// getBinOpIdentity - Return the identity for the given binary operation,
2299 /// i.e. a constant C such that X op C = X and C op X = X for every X.  It
2300 /// returns null if the operator doesn't have an identity.
2301 Constant *ConstantExpr::getBinOpIdentity(unsigned Opcode, Type *Ty) {
2302   switch (Opcode) {
2303   default:
2304     // Doesn't have an identity.
2305     return nullptr;
2306
2307   case Instruction::Add:
2308   case Instruction::Or:
2309   case Instruction::Xor:
2310     return Constant::getNullValue(Ty);
2311
2312   case Instruction::Mul:
2313     return ConstantInt::get(Ty, 1);
2314
2315   case Instruction::And:
2316     return Constant::getAllOnesValue(Ty);
2317   }
2318 }
2319
2320 /// getBinOpAbsorber - Return the absorbing element for the given binary
2321 /// operation, i.e. a constant C such that X op C = C and C op X = C for
2322 /// every X.  For example, this returns zero for integer multiplication.
2323 /// It returns null if the operator doesn't have an absorbing element.
2324 Constant *ConstantExpr::getBinOpAbsorber(unsigned Opcode, Type *Ty) {
2325   switch (Opcode) {
2326   default:
2327     // Doesn't have an absorber.
2328     return nullptr;
2329
2330   case Instruction::Or:
2331     return Constant::getAllOnesValue(Ty);
2332
2333   case Instruction::And:
2334   case Instruction::Mul:
2335     return Constant::getNullValue(Ty);
2336   }
2337 }
2338
2339 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
2340 //
2341 void ConstantExpr::destroyConstant() {
2342   getType()->getContext().pImpl->ExprConstants.remove(this);
2343   destroyConstantImpl();
2344 }
2345
2346 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
2347   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
2348 }
2349
2350
2351
2352 GetElementPtrConstantExpr::
2353 GetElementPtrConstantExpr(Constant *C, ArrayRef<Constant*> IdxList,
2354                           Type *DestTy)
2355   : ConstantExpr(DestTy, Instruction::GetElementPtr,
2356                  OperandTraits<GetElementPtrConstantExpr>::op_end(this)
2357                  - (IdxList.size()+1), IdxList.size()+1) {
2358   OperandList[0] = C;
2359   for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
2360     OperandList[i+1] = IdxList[i];
2361 }
2362
2363 //===----------------------------------------------------------------------===//
2364 //                       ConstantData* implementations
2365
2366 void ConstantDataArray::anchor() {}
2367 void ConstantDataVector::anchor() {}
2368
2369 /// getElementType - Return the element type of the array/vector.
2370 Type *ConstantDataSequential::getElementType() const {
2371   return getType()->getElementType();
2372 }
2373
2374 StringRef ConstantDataSequential::getRawDataValues() const {
2375   return StringRef(DataElements, getNumElements()*getElementByteSize());
2376 }
2377
2378 /// isElementTypeCompatible - Return true if a ConstantDataSequential can be
2379 /// formed with a vector or array of the specified element type.
2380 /// ConstantDataArray only works with normal float and int types that are
2381 /// stored densely in memory, not with things like i42 or x86_f80.
2382 bool ConstantDataSequential::isElementTypeCompatible(const Type *Ty) {
2383   if (Ty->isFloatTy() || Ty->isDoubleTy()) return true;
2384   if (const IntegerType *IT = dyn_cast<IntegerType>(Ty)) {
2385     switch (IT->getBitWidth()) {
2386     case 8:
2387     case 16:
2388     case 32:
2389     case 64:
2390       return true;
2391     default: break;
2392     }
2393   }
2394   return false;
2395 }
2396
2397 /// getNumElements - Return the number of elements in the array or vector.
2398 unsigned ConstantDataSequential::getNumElements() const {
2399   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(getType()))
2400     return AT->getNumElements();
2401   return getType()->getVectorNumElements();
2402 }
2403
2404
2405 /// getElementByteSize - Return the size in bytes of the elements in the data.
2406 uint64_t ConstantDataSequential::getElementByteSize() const {
2407   return getElementType()->getPrimitiveSizeInBits()/8;
2408 }
2409
2410 /// getElementPointer - Return the start of the specified element.
2411 const char *ConstantDataSequential::getElementPointer(unsigned Elt) const {
2412   assert(Elt < getNumElements() && "Invalid Elt");
2413   return DataElements+Elt*getElementByteSize();
2414 }
2415
2416
2417 /// isAllZeros - return true if the array is empty or all zeros.
2418 static bool isAllZeros(StringRef Arr) {
2419   for (StringRef::iterator I = Arr.begin(), E = Arr.end(); I != E; ++I)
2420     if (*I != 0)
2421       return false;
2422   return true;
2423 }
2424
2425 /// getImpl - This is the underlying implementation of all of the
2426 /// ConstantDataSequential::get methods.  They all thunk down to here, providing
2427 /// the correct element type.  We take the bytes in as a StringRef because
2428 /// we *want* an underlying "char*" to avoid TBAA type punning violations.
2429 Constant *ConstantDataSequential::getImpl(StringRef Elements, Type *Ty) {
2430   assert(isElementTypeCompatible(Ty->getSequentialElementType()));
2431   // If the elements are all zero or there are no elements, return a CAZ, which
2432   // is more dense and canonical.
2433   if (isAllZeros(Elements))
2434     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
2435
2436   // Do a lookup to see if we have already formed one of these.
2437   auto &Slot =
2438       *Ty->getContext()
2439            .pImpl->CDSConstants.insert(std::make_pair(Elements, nullptr))
2440            .first;
2441
2442   // The bucket can point to a linked list of different CDS's that have the same
2443   // body but different types.  For example, 0,0,0,1 could be a 4 element array
2444   // of i8, or a 1-element array of i32.  They'll both end up in the same
2445   /// StringMap bucket, linked up by their Next pointers.  Walk the list.
2446   ConstantDataSequential **Entry = &Slot.second;
2447   for (ConstantDataSequential *Node = *Entry; Node;
2448        Entry = &Node->Next, Node = *Entry)
2449     if (Node->getType() == Ty)
2450       return Node;
2451
2452   // Okay, we didn't get a hit.  Create a node of the right class, link it in,
2453   // and return it.
2454   if (isa<ArrayType>(Ty))
2455     return *Entry = new ConstantDataArray(Ty, Slot.first().data());
2456
2457   assert(isa<VectorType>(Ty));
2458   return *Entry = new ConstantDataVector(Ty, Slot.first().data());
2459 }
2460
2461 void ConstantDataSequential::destroyConstant() {
2462   // Remove the constant from the StringMap.
2463   StringMap<ConstantDataSequential*> &CDSConstants =
2464     getType()->getContext().pImpl->CDSConstants;
2465
2466   StringMap<ConstantDataSequential*>::iterator Slot =
2467     CDSConstants.find(getRawDataValues());
2468
2469   assert(Slot != CDSConstants.end() && "CDS not found in uniquing table");
2470
2471   ConstantDataSequential **Entry = &Slot->getValue();
2472
2473   // Remove the entry from the hash table.
2474   if (!(*Entry)->Next) {
2475     // If there is only one value in the bucket (common case) it must be this
2476     // entry, and removing the entry should remove the bucket completely.
2477     assert((*Entry) == this && "Hash mismatch in ConstantDataSequential");
2478     getContext().pImpl->CDSConstants.erase(Slot);
2479   } else {
2480     // Otherwise, there are multiple entries linked off the bucket, unlink the
2481     // node we care about but keep the bucket around.
2482     for (ConstantDataSequential *Node = *Entry; ;
2483          Entry = &Node->Next, Node = *Entry) {
2484       assert(Node && "Didn't find entry in its uniquing hash table!");
2485       // If we found our entry, unlink it from the list and we're done.
2486       if (Node == this) {
2487         *Entry = Node->Next;
2488         break;
2489       }
2490     }
2491   }
2492
2493   // If we were part of a list, make sure that we don't delete the list that is
2494   // still owned by the uniquing map.
2495   Next = nullptr;
2496
2497   // Finally, actually delete it.
2498   destroyConstantImpl();
2499 }
2500
2501 /// get() constructors - Return a constant with array type with an element
2502 /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
2503 /// can return a ConstantAggregateZero object.
2504 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts) {
2505   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt8Ty(Context), Elts.size());
2506   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2507   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*1), Ty);
2508 }
2509 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts){
2510   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt16Ty(Context), Elts.size());
2511   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2512   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*2), Ty);
2513 }
2514 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts){
2515   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt32Ty(Context), Elts.size());
2516   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2517   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2518 }
2519 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts){
2520   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getInt64Ty(Context), Elts.size());
2521   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2522   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2523 }
2524 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts) {
2525   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2526   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2527   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2528 }
2529 Constant *ConstantDataArray::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts) {
2530   Type *Ty = ArrayType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2531   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2532   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2533 }
2534
2535 /// getString - This method constructs a CDS and initializes it with a text
2536 /// string. The default behavior (AddNull==true) causes a null terminator to
2537 /// be placed at the end of the array (increasing the length of the string by
2538 /// one more than the StringRef would normally indicate.  Pass AddNull=false
2539 /// to disable this behavior.
2540 Constant *ConstantDataArray::getString(LLVMContext &Context,
2541                                        StringRef Str, bool AddNull) {
2542   if (!AddNull) {
2543     const uint8_t *Data = reinterpret_cast<const uint8_t *>(Str.data());
2544     return get(Context, makeArrayRef(const_cast<uint8_t *>(Data),
2545                Str.size()));
2546   }
2547
2548   SmallVector<uint8_t, 64> ElementVals;
2549   ElementVals.append(Str.begin(), Str.end());
2550   ElementVals.push_back(0);
2551   return get(Context, ElementVals);
2552 }
2553
2554 /// get() constructors - Return a constant with vector type with an element
2555 /// count and element type matching the ArrayRef passed in.  Note that this
2556 /// can return a ConstantAggregateZero object.
2557 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint8_t> Elts){
2558   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt8Ty(Context), Elts.size());
2559   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2560   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*1), Ty);
2561 }
2562 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint16_t> Elts){
2563   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt16Ty(Context), Elts.size());
2564   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2565   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*2), Ty);
2566 }
2567 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint32_t> Elts){
2568   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt32Ty(Context), Elts.size());
2569   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2570   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2571 }
2572 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<uint64_t> Elts){
2573   Type *Ty = VectorType::get(Type::getInt64Ty(Context), Elts.size());
2574   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2575   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2576 }
2577 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<float> Elts) {
2578   Type *Ty = VectorType::get(Type::getFloatTy(Context), Elts.size());
2579   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2580   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*4), Ty);
2581 }
2582 Constant *ConstantDataVector::get(LLVMContext &Context, ArrayRef<double> Elts) {
2583   Type *Ty = VectorType::get(Type::getDoubleTy(Context), Elts.size());
2584   const char *Data = reinterpret_cast<const char *>(Elts.data());
2585   return getImpl(StringRef(const_cast<char *>(Data), Elts.size()*8), Ty);
2586 }
2587
2588 Constant *ConstantDataVector::getSplat(unsigned NumElts, Constant *V) {
2589   assert(isElementTypeCompatible(V->getType()) &&
2590          "Element type not compatible with ConstantData");
2591   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
2592     if (CI->getType()->isIntegerTy(8)) {
2593       SmallVector<uint8_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2594       return get(V->getContext(), Elts);
2595     }
2596     if (CI->getType()->isIntegerTy(16)) {
2597       SmallVector<uint16_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2598       return get(V->getContext(), Elts);
2599     }
2600     if (CI->getType()->isIntegerTy(32)) {
2601       SmallVector<uint32_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2602       return get(V->getContext(), Elts);
2603     }
2604     assert(CI->getType()->isIntegerTy(64) && "Unsupported ConstantData type");
2605     SmallVector<uint64_t, 16> Elts(NumElts, CI->getZExtValue());
2606     return get(V->getContext(), Elts);
2607   }
2608
2609   if (ConstantFP *CFP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
2610     if (CFP->getType()->isFloatTy()) {
2611       SmallVector<float, 16> Elts(NumElts, CFP->getValueAPF().convertToFloat());
2612       return get(V->getContext(), Elts);
2613     }
2614     if (CFP->getType()->isDoubleTy()) {
2615       SmallVector<double, 16> Elts(NumElts,
2616                                    CFP->getValueAPF().convertToDouble());
2617       return get(V->getContext(), Elts);
2618     }
2619   }
2620   return ConstantVector::getSplat(NumElts, V);
2621 }
2622
2623
2624 /// getElementAsInteger - If this is a sequential container of integers (of
2625 /// any size), return the specified element in the low bits of a uint64_t.
2626 uint64_t ConstantDataSequential::getElementAsInteger(unsigned Elt) const {
2627   assert(isa<IntegerType>(getElementType()) &&
2628          "Accessor can only be used when element is an integer");
2629   const char *EltPtr = getElementPointer(Elt);
2630
2631   // The data is stored in host byte order, make sure to cast back to the right
2632   // type to load with the right endianness.
2633   switch (getElementType()->getIntegerBitWidth()) {
2634   default: llvm_unreachable("Invalid bitwidth for CDS");
2635   case 8:
2636     return *const_cast<uint8_t *>(reinterpret_cast<const uint8_t *>(EltPtr));
2637   case 16:
2638     return *const_cast<uint16_t *>(reinterpret_cast<const uint16_t *>(EltPtr));
2639   case 32:
2640     return *const_cast<uint32_t *>(reinterpret_cast<const uint32_t *>(EltPtr));
2641   case 64:
2642     return *const_cast<uint64_t *>(reinterpret_cast<const uint64_t *>(EltPtr));
2643   }
2644 }
2645
2646 /// getElementAsAPFloat - If this is a sequential container of floating point
2647 /// type, return the specified element as an APFloat.
2648 APFloat ConstantDataSequential::getElementAsAPFloat(unsigned Elt) const {
2649   const char *EltPtr = getElementPointer(Elt);
2650
2651   switch (getElementType()->getTypeID()) {
2652   default:
2653     llvm_unreachable("Accessor can only be used when element is float/double!");
2654   case Type::FloatTyID: {
2655       const float *FloatPrt = reinterpret_cast<const float *>(EltPtr);
2656       return APFloat(*const_cast<float *>(FloatPrt));
2657     }
2658   case Type::DoubleTyID: {
2659       const double *DoublePtr = reinterpret_cast<const double *>(EltPtr);
2660       return APFloat(*const_cast<double *>(DoublePtr));
2661     }
2662   }
2663 }
2664
2665 /// getElementAsFloat - If this is an sequential container of floats, return
2666 /// the specified element as a float.
2667 float ConstantDataSequential::getElementAsFloat(unsigned Elt) const {
2668   assert(getElementType()->isFloatTy() &&
2669          "Accessor can only be used when element is a 'float'");
2670   const float *EltPtr = reinterpret_cast<const float *>(getElementPointer(Elt));
2671   return *const_cast<float *>(EltPtr);
2672 }
2673
2674 /// getElementAsDouble - If this is an sequential container of doubles, return
2675 /// the specified element as a float.
2676 double ConstantDataSequential::getElementAsDouble(unsigned Elt) const {
2677   assert(getElementType()->isDoubleTy() &&
2678          "Accessor can only be used when element is a 'float'");
2679   const double *EltPtr =
2680       reinterpret_cast<const double *>(getElementPointer(Elt));
2681   return *const_cast<double *>(EltPtr);
2682 }
2683
2684 /// getElementAsConstant - Return a Constant for a specified index's element.
2685 /// Note that this has to compute a new constant to return, so it isn't as
2686 /// efficient as getElementAsInteger/Float/Double.
2687 Constant *ConstantDataSequential::getElementAsConstant(unsigned Elt) const {
2688   if (getElementType()->isFloatTy() || getElementType()->isDoubleTy())
2689     return ConstantFP::get(getContext(), getElementAsAPFloat(Elt));
2690
2691   return ConstantInt::get(getElementType(), getElementAsInteger(Elt));
2692 }
2693
2694 /// isString - This method returns true if this is an array of i8.
2695 bool ConstantDataSequential::isString() const {
2696   return isa<ArrayType>(getType()) && getElementType()->isIntegerTy(8);
2697 }
2698
2699 /// isCString - This method returns true if the array "isString", ends with a
2700 /// nul byte, and does not contains any other nul bytes.
2701 bool ConstantDataSequential::isCString() const {
2702   if (!isString())
2703     return false;
2704
2705   StringRef Str = getAsString();
2706
2707   // The last value must be nul.
2708   if (Str.back() != 0) return false;
2709
2710   // Other elements must be non-nul.
2711   return Str.drop_back().find(0) == StringRef::npos;
2712 }
2713
2714 /// getSplatValue - If this is a splat constant, meaning that all of the
2715 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return nullptr.
2716 Constant *ConstantDataVector::getSplatValue() const {
2717   const char *Base = getRawDataValues().data();
2718
2719   // Compare elements 1+ to the 0'th element.
2720   unsigned EltSize = getElementByteSize();
2721   for (unsigned i = 1, e = getNumElements(); i != e; ++i)
2722     if (memcmp(Base, Base+i*EltSize, EltSize))
2723       return nullptr;
2724
2725   // If they're all the same, return the 0th one as a representative.
2726   return getElementAsConstant(0);
2727 }
2728
2729 //===----------------------------------------------------------------------===//
2730 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
2731
2732 /// replaceUsesOfWithOnConstant - Update this constant array to change uses of
2733 /// 'From' to be uses of 'To'.  This must update the uniquing data structures
2734 /// etc.
2735 ///
2736 /// Note that we intentionally replace all uses of From with To here.  Consider
2737 /// a large array that uses 'From' 1000 times.  By handling this case all here,
2738 /// ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant is only invoked once, and that
2739 /// single invocation handles all 1000 uses.  Handling them one at a time would
2740 /// work, but would be really slow because it would have to unique each updated
2741 /// array instance.
2742 ///
2743 void Constant::replaceUsesOfWithOnConstantImpl(Constant *Replacement) {
2744   // I do need to replace this with an existing value.
2745   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2746
2747   // Everyone using this now uses the replacement.
2748   replaceAllUsesWith(Replacement);
2749
2750   // Delete the old constant!
2751   destroyConstant();
2752 }
2753
2754 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2755                                                 Use *U) {
2756   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2757   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2758
2759   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2760   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array.
2761
2762   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also,
2763   // compute whether this turns into an all-zeros array.
2764   unsigned NumUpdated = 0;
2765
2766   // Keep track of whether all the values in the array are "ToC".
2767   bool AllSame = true;
2768   for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2769     Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2770     if (Val == From) {
2771       Val = ToC;
2772       ++NumUpdated;
2773     }
2774     Values.push_back(Val);
2775     AllSame &= Val == ToC;
2776   }
2777
2778   if (AllSame && ToC->isNullValue()) {
2779     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(ConstantAggregateZero::get(getType()));
2780     return;
2781   }
2782   if (AllSame && isa<UndefValue>(ToC)) {
2783     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(UndefValue::get(getType()));
2784     return;
2785   }
2786
2787   // Check for any other type of constant-folding.
2788   if (Constant *C = getImpl(getType(), Values)) {
2789     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2790     return;
2791   }
2792
2793   // Update to the new value.
2794   if (Constant *C = getContext().pImpl->ArrayConstants.replaceOperandsInPlace(
2795           Values, this, From, ToC, NumUpdated, U - OperandList))
2796     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2797 }
2798
2799 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2800                                                  Use *U) {
2801   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2802   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2803
2804   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
2805   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
2806
2807   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2808   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement struct.
2809
2810   // Fill values with the modified operands of the constant struct.  Also,
2811   // compute whether this turns into an all-zeros struct.
2812   bool isAllZeros = false;
2813   bool isAllUndef = false;
2814   if (ToC->isNullValue()) {
2815     isAllZeros = true;
2816     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2817       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2818       Values.push_back(Val);
2819       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
2820     }
2821   } else if (isa<UndefValue>(ToC)) {
2822     isAllUndef = true;
2823     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
2824       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
2825       Values.push_back(Val);
2826       if (isAllUndef) isAllUndef = isa<UndefValue>(Val);
2827     }
2828   } else {
2829     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList + getNumOperands(); O != E; ++O)
2830       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
2831   }
2832   Values[OperandToUpdate] = ToC;
2833
2834   if (isAllZeros) {
2835     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(ConstantAggregateZero::get(getType()));
2836     return;
2837   }
2838   if (isAllUndef) {
2839     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(UndefValue::get(getType()));
2840     return;
2841   }
2842
2843   // Update to the new value.
2844   if (Constant *C = getContext().pImpl->StructConstants.replaceOperandsInPlace(
2845           Values, this, From, ToC))
2846     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2847 }
2848
2849 void ConstantVector::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2850                                                  Use *U) {
2851   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2852   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
2853
2854   SmallVector<Constant*, 8> Values;
2855   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array...
2856   unsigned NumUpdated = 0;
2857   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2858     Constant *Val = getOperand(i);
2859     if (Val == From) {
2860       ++NumUpdated;
2861       Val = ToC;
2862     }
2863     Values.push_back(Val);
2864   }
2865
2866   if (Constant *C = getImpl(Values)) {
2867     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2868     return;
2869   }
2870
2871   // Update to the new value.
2872   if (Constant *C = getContext().pImpl->VectorConstants.replaceOperandsInPlace(
2873           Values, this, From, ToC, NumUpdated, U - OperandList))
2874     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2875 }
2876
2877 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
2878                                                Use *U) {
2879   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2880   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
2881
2882   SmallVector<Constant*, 8> NewOps;
2883   unsigned NumUpdated = 0;
2884   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2885     Constant *Op = getOperand(i);
2886     if (Op == From) {
2887       ++NumUpdated;
2888       Op = To;
2889     }
2890     NewOps.push_back(Op);
2891   }
2892   assert(NumUpdated && "I didn't contain From!");
2893
2894   if (Constant *C = getWithOperands(NewOps, getType(), true)) {
2895     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2896     return;
2897   }
2898
2899   // Update to the new value.
2900   if (Constant *C = getContext().pImpl->ExprConstants.replaceOperandsInPlace(
2901           NewOps, this, From, To, NumUpdated, U - OperandList))
2902     replaceUsesOfWithOnConstantImpl(C);
2903 }
2904
2905 Instruction *ConstantExpr::getAsInstruction() {
2906   SmallVector<Value*,4> ValueOperands;
2907   for (op_iterator I = op_begin(), E = op_end(); I != E; ++I)
2908     ValueOperands.push_back(cast<Value>(I));
2909
2910   ArrayRef<Value*> Ops(ValueOperands);
2911
2912   switch (getOpcode()) {
2913   case Instruction::Trunc:
2914   case Instruction::ZExt:
2915   case Instruction::SExt:
2916   case Instruction::FPTrunc:
2917   case Instruction::FPExt:
2918   case Instruction::UIToFP:
2919   case Instruction::SIToFP:
2920   case Instruction::FPToUI:
2921   case Instruction::FPToSI:
2922   case Instruction::PtrToInt:
2923   case Instruction::IntToPtr:
2924   case Instruction::BitCast:
2925   case Instruction::AddrSpaceCast:
2926     return CastInst::Create((Instruction::CastOps)getOpcode(),
2927                             Ops[0], getType());
2928   case Instruction::Select:
2929     return SelectInst::Create(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
2930   case Instruction::InsertElement:
2931     return InsertElementInst::Create(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
2932   case Instruction::ExtractElement:
2933     return ExtractElementInst::Create(Ops[0], Ops[1]);
2934   case Instruction::InsertValue:
2935     return InsertValueInst::Create(Ops[0], Ops[1], getIndices());
2936   case Instruction::ExtractValue:
2937     return ExtractValueInst::Create(Ops[0], getIndices());
2938   case Instruction::ShuffleVector:
2939     return new ShuffleVectorInst(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
2940
2941   case Instruction::GetElementPtr:
2942     if (cast<GEPOperator>(this)->isInBounds())
2943       return GetElementPtrInst::CreateInBounds(Ops[0], Ops.slice(1));
2944     else
2945       return GetElementPtrInst::Create(Ops[0], Ops.slice(1));
2946
2947   case Instruction::ICmp:
2948   case Instruction::FCmp:
2949     return CmpInst::Create((Instruction::OtherOps)getOpcode(),
2950                            getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
2951
2952   default:
2953     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
2954     BinaryOperator *BO =
2955       BinaryOperator::Create((Instruction::BinaryOps)getOpcode(),
2956                              Ops[0], Ops[1]);
2957     if (isa<OverflowingBinaryOperator>(BO)) {
2958       BO->setHasNoUnsignedWrap(SubclassOptionalData &
2959                                OverflowingBinaryOperator::NoUnsignedWrap);
2960       BO->setHasNoSignedWrap(SubclassOptionalData &
2961                              OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap);
2962     }
2963     if (isa<PossiblyExactOperator>(BO))
2964       BO->setIsExact(SubclassOptionalData & PossiblyExactOperator::IsExact);
2965     return BO;
2966   }
2967 }