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