lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
   6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
  11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
  12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
  13 //
  14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
  15 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
  16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
  17 // that use ConstantExprs.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "ConstantFold.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  32 #include <limits>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
  40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  42 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                        const VectorType *DstTy) {
  44   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  45   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  46   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  47   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  48   if (NumElts != CV->getNumOperands())
  49     return 0;
  50
  51   // Check to verify that all elements of the input are simple.
  52   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  53     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
  54         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
  55       return 0;
  56   }
  57
  58   // Bitcast each element now.
  59   std::vector<Constant*> Result;
  60   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  61   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
  62     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  63   return ConstantVector::get(Result);
  64 }
  65
  66 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  67 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  68 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  69 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  70 static unsigned
  71 foldConstantCastPair(
  72   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  73   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
  74   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  75 ) {
  76   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  77   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  78   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  79
  80   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  81   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  82   const Type *MidTy = Op->getType();
  83   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  84   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  85
  86   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  87   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  88                                         Type::Int64Ty);
  89 }
  90
  91 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
  92   const Type *SrcTy = V->getType();
  93   if (SrcTy == DestTy)
  94     return V; // no-op cast
  95
  96   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
  97   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
  98   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
  99     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 100       SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 101       IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 102       const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 103       while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 104         if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 105           if (STy->getNumElements() == 0) break;
 106           ElTy = STy->getElementType(0);
 107           IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 108         } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 109           if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 110           ElTy = STy->getElementType();
 111           IdxList.push_back(IdxList[0]);
 112         } else {
 113           break;
 114         }
 115       }
 116
 117       if (ElTy == DPTy->getElementType())
 118         return ConstantExpr::getGetElementPtr(V, &IdxList[0], IdxList.size());
 119     }
 120
 121   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 122   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 123   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 124     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 125       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 126              "Not cast between same sized vectors!");
 127       // First, check for null.  Undef is already handled.
 128       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 129         return Constant::getNullValue(DestTy);
 130
 131       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
 132         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
 133     }
 134   }
 135
 136   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 137   // bitcast right.
 138   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 139     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 140
 141   // Handle integral constant input.
 142   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 143     if (DestTy->isInteger())
 144       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 145       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 146       return V;
 147
 148     if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 149       assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 150              "Unknown FP type!");
 151       return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 152     }
 153     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 154     return 0;
 155   }
 156
 157   // Handle ConstantFP input.
 158   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 159     // FP -> Integral.
 160     if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 161       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 162     } else {
 163       assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 164       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 165     }
 166   }
 167   return 0;
 168 }
 169
 170
 171 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 172                                             const Type *DestTy) {
 173   const Type *SrcTy = V->getType();
 174
 175   if (isa<UndefValue>(V)) {
 176     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 177     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 178     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt)
 179       return Constant::getNullValue(DestTy);
 180     return UndefValue::get(DestTy);
 181   }
 182   // No compile-time operations on this type yet.
 183   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
 184     return 0;
 185
 186   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 187   // do to try to simplify it.
 188   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 189     if (CE->isCast()) {
 190       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 191       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 192         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 193     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 194       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 195       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 196       bool isAllNull = true;
 197       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 198         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 199           isAllNull = false;
 200           break;
 201         }
 202       if (isAllNull)
 203         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 204         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 205     }
 206   }
 207
 208   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 209   // opcode specified.
 210   switch (opc) {
 211   case Instruction::FPTrunc:
 212   case Instruction::FPExt:
 213     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 214       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 215       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 216                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 217                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 218                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 219                   APFloat::Bogus,
 220                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 221       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 222     }
 223     return 0; // Can't fold.
 224   case Instruction::FPToUI:
 225   case Instruction::FPToSI:
 226     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 227       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 228       uint64_t x[2];
 229       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 230       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 231                                 APFloat::rmTowardZero);
 232       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 233       return ConstantInt::get(Val);
 234     }
 235     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 236       std::vector<Constant*> res;
 237       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 238       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 239       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 240         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 241                                                   DstEltTy));
 242       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 243     }
 244     return 0; // Can't fold.
 245   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 246     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 247       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 248     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 249   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 250     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 251       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 252     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 253   case Instruction::UIToFP:
 254   case Instruction::SIToFP:
 255     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 256       APInt api = CI->getValue();
 257       const uint64_t zero[] = {0, 0};
 258       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(SrcTy)->getBitWidth();
 259       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
 260                                   2, zero));
 261       (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(api.getRawData(), BitWidth,
 262                                    opc==Instruction::SIToFP,
 263                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 264       return ConstantFP::get(DestTy, apf);
 265     }
 266     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 267       std::vector<Constant*> res;
 268       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 269       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 270       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 271         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 272                                                   DstEltTy));
 273       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 274     }
 275     return 0;
 276   case Instruction::ZExt:
 277     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 278       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 279       APInt Result(CI->getValue());
 280       Result.zext(BitWidth);
 281       return ConstantInt::get(Result);
 282     }
 283     return 0;
 284   case Instruction::SExt:
 285     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 286       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 287       APInt Result(CI->getValue());
 288       Result.sext(BitWidth);
 289       return ConstantInt::get(Result);
 290     }
 291     return 0;
 292   case Instruction::Trunc:
 293     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 294       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 295       APInt Result(CI->getValue());
 296       Result.trunc(BitWidth);
 297       return ConstantInt::get(Result);
 298     }
 299     return 0;
 300   case Instruction::BitCast:
 301     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
 302   default:
 303     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 304     break;
 305   }
 306
 307   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 308   return 0;
 309 }
 310
 311 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 312                                               const Constant *V1,
 313                                               const Constant *V2) {
 314   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 315     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 316
 317   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 318   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 319   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 320   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 321   return 0;
 322 }
 323
 324 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 325                                                       const Constant *Idx) {
 326   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 327     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 328   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 329     return Constant::getNullValue(
 330                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 331
 332   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 333     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 334       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 335     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 336       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 337       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 338     }
 339   }
 340   return 0;
 341 }
 342
 343 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 344                                                      const Constant *Elt,
 345                                                      const Constant *Idx) {
 346   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 347   if (!CIdx) return 0;
 348   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 349   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 350     // Insertion of scalar constant into vector undef
 351     // Optimize away insertion of undef
 352     if (isa<UndefValue>(Elt))
 353       return const_cast<Constant*>(Val);
 354     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 355     // the insertion
 356     unsigned numOps =
 357       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 358     std::vector<Constant*> Ops;
 359     Ops.reserve(numOps);
 360     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 361       const Constant *Op =
 362         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 363       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 364     }
 365     return ConstantVector::get(Ops);
 366   }
 367   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 368     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 369     // Optimize away insertion of zero
 370     if (Elt->isNullValue())
 371       return const_cast<Constant*>(Val);
 372     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 373     // the insertion
 374     unsigned numOps =
 375       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 376     std::vector<Constant*> Ops;
 377     Ops.reserve(numOps);
 378     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 379       const Constant *Op =
 380         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 381       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 382     }
 383     return ConstantVector::get(Ops);
 384   }
 385   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 386     // Insertion of scalar constant into vector constant
 387     std::vector<Constant*> Ops;
 388     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 389     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 390       const Constant *Op =
 391         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 392       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 393     }
 394     return ConstantVector::get(Ops);
 395   }
 396   return 0;
 397 }
 398
 399 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
 400 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
 401 static Constant *GetVectorElement(const Constant *C, unsigned EltNo) {
 402   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
 403     return const_cast<Constant*>(CV->getOperand(EltNo));
 404
 405   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
 406   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 407     return Constant::getNullValue(EltTy);
 408   if (isa<UndefValue>(C))
 409     return UndefValue::get(EltTy);
 410   return 0;
 411 }
 412
 413 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 414                                                      const Constant *V2,
 415                                                      const Constant *Mask) {
 416   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 417   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 418
 419   unsigned NumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
 420   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
 421
 422   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 423   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 424   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 425     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
 426     if (InElt == 0) return 0;
 427
 428     if (isa<UndefValue>(InElt))
 429       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 430     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
 431       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
 432       if (Elt >= NumElts*2)
 433         InElt = UndefValue::get(EltTy);
 434       else if (Elt >= NumElts)
 435         InElt = GetVectorElement(V2, Elt-NumElts);
 436       else
 437         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
 438       if (InElt == 0) return 0;
 439     } else {
 440       // Unknown value.
 441       return 0;
 442     }
 443     Result.push_back(InElt);
 444   }
 445
 446   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
 447 }
 448
 449 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 450 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 451 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 452 /// ConstantAggregateZero operand.
 453 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 454                               const ConstantVector *V2,
 455                               const VectorType *VTy,
 456                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 457   std::vector<Constant*> Res;
 458   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 459   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 460     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 461     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 462     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 463                      const_cast<Constant*>(C2)));
 464   }
 465   return ConstantVector::get(Res);
 466 }
 467
 468 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 469                                               const Constant *C1,
 470                                               const Constant *C2) {
 471   // No compile-time operations on this type yet.
 472   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 473     return 0;
 474
 475   // Handle UndefValue up front
 476   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 477     switch (Opcode) {
 478     case Instruction::Add:
 479     case Instruction::Sub:
 480     case Instruction::Xor:
 481       return UndefValue::get(C1->getType());
 482     case Instruction::Mul:
 483     case Instruction::And:
 484       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 485     case Instruction::UDiv:
 486     case Instruction::SDiv:
 487     case Instruction::FDiv:
 488     case Instruction::URem:
 489     case Instruction::SRem:
 490     case Instruction::FRem:
 491       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 492         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 493       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 494     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 495       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 496         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 497       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 498     case Instruction::LShr:
 499       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 500         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 501       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 502                                                     // undef lshr X -> 0
 503     case Instruction::AShr:
 504       if (!isa<UndefValue>(C2))
 505         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 506       else if (isa<UndefValue>(C1))
 507         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 508       else
 509         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 510     case Instruction::Shl:
 511       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 512       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 513     }
 514   }
 515
 516   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 517     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 518       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 519       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 520       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 521     } else {
 522       // Just implement a couple of simple identities.
 523       switch (Opcode) {
 524       case Instruction::Add:
 525         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 526         break;
 527       case Instruction::Sub:
 528         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 529         break;
 530       case Instruction::Mul:
 531         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 532         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 533           if (CI->equalsInt(1))
 534             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 535         break;
 536       case Instruction::UDiv:
 537       case Instruction::SDiv:
 538         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 539           if (CI->equalsInt(1))
 540             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 541         break;
 542       case Instruction::URem:
 543       case Instruction::SRem:
 544         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 545           if (CI->equalsInt(1))
 546             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 547         break;
 548       case Instruction::And:
 549         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 550           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 551           if (CI->isAllOnesValue())
 552             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 553
 554           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 555           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 556             APInt PossiblySetBits
 557               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 558             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 559             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 560               return const_cast<Constant*>(C1);
 561           }
 562         }
 563         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 564           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 565
 566           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 567           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 568           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 569             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 570                 isa<Function>(CPR))
 571               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 572         }
 573         break;
 574       case Instruction::Or:
 575         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 576         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 577           if (CI->isAllOnesValue())
 578             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 579         break;
 580       case Instruction::Xor:
 581         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 582         break;
 583       case Instruction::AShr:
 584         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 585         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 586           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 587                                        const_cast<Constant*>(C2));
 588         break;
 589       }
 590     }
 591   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 592     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 593     // other way if possible.
 594     switch (Opcode) {
 595     case Instruction::Add:
 596     case Instruction::Mul:
 597     case Instruction::And:
 598     case Instruction::Or:
 599     case Instruction::Xor:
 600       // No change of opcode required.
 601       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 602
 603     case Instruction::Shl:
 604     case Instruction::LShr:
 605     case Instruction::AShr:
 606     case Instruction::Sub:
 607     case Instruction::SDiv:
 608     case Instruction::UDiv:
 609     case Instruction::FDiv:
 610     case Instruction::URem:
 611     case Instruction::SRem:
 612     case Instruction::FRem:
 613     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 614       return 0;
 615     }
 616   }
 617
 618   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 619   // so look at directly computing the value.
 620   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 621     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 622       using namespace APIntOps;
 623       APInt C1V = CI1->getValue();
 624       APInt C2V = CI2->getValue();
 625       switch (Opcode) {
 626       default:
 627         break;
 628       case Instruction::Add:
 629         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 630       case Instruction::Sub:
 631         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 632       case Instruction::Mul:
 633         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 634       case Instruction::UDiv:
 635         if (CI2->isNullValue())
 636           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 637         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 638       case Instruction::SDiv:
 639         if (CI2->isNullValue())
 640           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 641         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 642           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 643         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 644       case Instruction::URem:
 645         if (C2->isNullValue())
 646           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 647         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 648       case Instruction::SRem:
 649         if (CI2->isNullValue())
 650           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 651         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 652           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 653         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 654       case Instruction::And:
 655         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 656       case Instruction::Or:
 657         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 658       case Instruction::Xor:
 659         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 660       case Instruction::Shl:
 661         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 662           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 663             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 664           else
 665             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 666         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 667       case Instruction::LShr:
 668         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 669           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 670             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 671           else
 672             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 673         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 674       case Instruction::AShr:
 675         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 676           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 677             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 678           else
 679             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 680         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 681       }
 682     }
 683   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 684     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 685       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 686       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 687       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 688       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 689       switch (Opcode) {
 690       default:
 691         break;
 692       case Instruction::Add:
 693         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 694         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 695       case Instruction::Sub:
 696         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 697         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 698       case Instruction::Mul:
 699         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 700         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 701       case Instruction::FDiv:
 702         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 703         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 704       case Instruction::FRem:
 705         if (C2V.isZero())
 706           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 707           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 708                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 709                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 710         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 711         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 712       }
 713     }
 714   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 715     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 716     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 717     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 718         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 719       switch (Opcode) {
 720         default:
 721           break;
 722         case Instruction::Add:
 723         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 724         case Instruction::Sub:
 725         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 726         case Instruction::Mul:
 727         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 728         case Instruction::UDiv:
 729         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 730         case Instruction::SDiv:
 731         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 732         case Instruction::FDiv:
 733         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 734         case Instruction::URem:
 735         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 736         case Instruction::SRem:
 737         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 738         case Instruction::FRem:
 739         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 740         case Instruction::And:
 741         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 742         case Instruction::Or:
 743         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 744         case Instruction::Xor:
 745         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 746       }
 747     }
 748   }
 749
 750   // We don't know how to fold this
 751   return 0;
 752 }
 753
 754 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 755 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 756 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 757   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 758   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 759
 760     // If all of elements have zero size, this does too.
 761     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 762       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 763     return true;
 764
 765   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 766     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 767   }
 768   return false;
 769 }
 770
 771 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 772 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 773 ///
 774 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 775 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 776 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 777 ///
 778 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 779   if (C1 == C2) return 0;
 780
 781   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 782   // anything with them.
 783   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 784     return -2; // don't know!
 785
 786   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 787   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 788   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 789     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 790
 791   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 792     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 793
 794   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 795
 796   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 797   // no pointer difference being made here.
 798   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 799     return -2; // dunno.
 800
 801   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 802   // found a difference!
 803   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 804       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 805     return -1;
 806   else
 807     return 1;
 808 }
 809
 810 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 811 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 812 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 813 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 814 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 815 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 816 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 817 ///
 818 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 819 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 820 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 821 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 822                                                 const Constant *V2) {
 823   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 824          "Cannot compare values of different types!");
 825
 826   // No compile-time operations on this type yet.
 827   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 828     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 829
 830   // Handle degenerate case quickly
 831   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 832
 833   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 834     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 835       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 836       ConstantInt *R = 0;
 837       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 838       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 839       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 840                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 841       if (R && !R->isZero())
 842         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 843       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 844                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 845       if (R && !R->isZero())
 846         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 847       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 848                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 849       if (R && !R->isZero())
 850         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 851
 852       // Nothing more we can do
 853       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 854     }
 855
 856     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 857     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 858     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 859       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 860   } else {
 861     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 862     // constantexpr or a simple constant.
 863     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 864     switch (CE1->getOpcode()) {
 865     case Instruction::FPTrunc:
 866     case Instruction::FPExt:
 867     case Instruction::UIToFP:
 868     case Instruction::SIToFP:
 869       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 870       break;
 871     default:
 872       break;
 873     }
 874   }
 875   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 876   // probably be added on demand, as they seem needed.
 877   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 878 }
 879
 880 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 881 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 882 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 883 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 884 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 885 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 886 ///
 887 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 888 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 889 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 890 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 891 ///
 892 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 893                                                 const Constant *V2,
 894                                                 bool isSigned) {
 895   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 896          "Cannot compare different types of values!");
 897   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 898
 899   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 900     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 901       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 902       // folder.
 903       ConstantInt *R = 0;
 904       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 905       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 906       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 907       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 908       if (R && !R->isZero())
 909         return pred;
 910       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 911       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 912       if (R && !R->isZero())
 913         return pred;
 914       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 915       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 916       if (R && !R->isZero())
 917         return pred;
 918
 919       // If we couldn't figure it out, bail.
 920       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 921     }
 922
 923     // If the first operand is simple, swap operands.
 924     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 925       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 926     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 927       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 928
 929   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 930     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 931       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 932         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 933       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 934         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 935       else
 936         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 937     }
 938
 939     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 940     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 941     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 942       // Don't try to decide equality of aliases.
 943       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 944         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 945           return ICmpInst::ICMP_NE;
 946     } else {
 947       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 948       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 949       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 950         return ICmpInst::ICMP_NE;
 951     }
 952   } else {
 953     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 954     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 955     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 956     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 957
 958     switch (CE1->getOpcode()) {
 959     case Instruction::Trunc:
 960     case Instruction::FPTrunc:
 961     case Instruction::FPExt:
 962     case Instruction::FPToUI:
 963     case Instruction::FPToSI:
 964       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 965
 966     case Instruction::UIToFP:
 967     case Instruction::SIToFP:
 968     case Instruction::BitCast:
 969     case Instruction::ZExt:
 970     case Instruction::SExt:
 971       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 972       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 973       if (V2->isNullValue() &&
 974           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 975         bool sgnd = isSigned;
 976         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
 977         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
 978         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
 979                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
 980                                     sgnd);
 981       }
 982
 983       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 984       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 985       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 986       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 987       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 988         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 989             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
 990             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
 991           bool sgnd = isSigned;
 992           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
 993           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
 994           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
 995                                       sgnd);
 996         }
 997       break;
 998
 999     case Instruction::GetElementPtr:
1000       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1001       // pointer type.  Check the various cases.
1002       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1003         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1004         // of the GEP equals the null pointer.
1005         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1006           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1007             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1008             // to null pointer so its greater-or-equal
1009             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1010           else
1011             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1012             // so the result is greater-than
1013             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1014         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1015           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1016           // non-zero indices.
1017           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1018             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1019               // Offsetting from null, must not be equal.
1020               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1021           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1022           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1023         }
1024         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1025       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1026         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1027           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1028             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1029             // a null pointer, so its less-or-equal
1030             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1031           else
1032             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1033             // so the result is less-than
1034             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1035         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1036           if (CPR1 == CPR2) {
1037             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1038             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1039             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1040             // with a single zero index, it must be nonzero.
1041             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1042                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1043                    "Suprising getelementptr!");
1044             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1045           } else {
1046             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1047             // but they can't be equal.
1048             return ICmpInst::ICMP_NE;
1049           }
1050         }
1051       } else {
1052         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1053         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1054
1055         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1056         // probably be added on demand, as they seem needed.
1057         switch (CE2->getOpcode()) {
1058         default: break;
1059         case Instruction::GetElementPtr:
1060           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1061           // obviously to the same or different globals.
1062           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1063             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1064               return ICmpInst::ICMP_NE;
1065             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1066             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1067             // ordering of the resultant pointers.
1068             unsigned i = 1;
1069
1070             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1071             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1072             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1073                  ++i, ++GTI)
1074               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1075                                  GTI.getIndexedType())) {
1076               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1077               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1078               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1079               }
1080
1081             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1082             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1083             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1084               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1085                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1086                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1087                 else
1088                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1089
1090             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1091               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1092                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1093                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1094                 else
1095                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1096             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1097           }
1098         }
1099       }
1100     default:
1101       break;
1102     }
1103   }
1104
1105   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1106 }
1107
1108 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1109                                                const Constant *C1,
1110                                                const Constant *C2) {
1111
1112   // Handle some degenerate cases first
1113   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1114     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1115
1116   // No compile-time operations on this type yet.
1117   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1118     return 0;
1119
1120   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1121   if (C1->isNullValue()) {
1122     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1123       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1124       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1125         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1126           return ConstantInt::getFalse();
1127         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1128           return ConstantInt::getTrue();
1129   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1130   } else if (C2->isNullValue()) {
1131     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1132       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1133       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1134         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1135           return ConstantInt::getFalse();
1136         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1137           return ConstantInt::getTrue();
1138   }
1139
1140   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1141     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1142     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1143     switch (pred) {
1144     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1145     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1146     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1147     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1148     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1149     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1150     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1151     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1152     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1153     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1154     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1155     }
1156   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1157     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1158     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1159     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1160     switch (pred) {
1161     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1162     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1163     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1164     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1165       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1166     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1167       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1168     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1169       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1170                                             R==APFloat::cmpEqual);
1171     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1172       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1173     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1174       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1175     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1176       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1177                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1178     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1179       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1180                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1181     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1182       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1183     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1184       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1185                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1186     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1187       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1188     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1189       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1190     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1191       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1192                                             R==APFloat::cmpEqual);
1193     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1194       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1195     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1196       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1197                                             R==APFloat::cmpEqual);
1198     }
1199   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1200     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1201       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1202         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1203           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1204               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1205               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1206           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1207             return CB;
1208         }
1209         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1210         return 0;
1211       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1212         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1213           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1214               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1215               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1216           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1217             return CB;
1218         }
1219         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1220         return 0;
1221       }
1222     }
1223   }
1224
1225   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1226     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1227     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1228     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1229     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1230     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1231     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1232     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1233     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1234     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1235     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1236     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1237     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1238     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1239       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1240     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1241       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1242           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1243           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1244           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1245     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1246       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1247           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1248           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1249           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1250     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1251       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1252           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1253           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1254           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1255     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1256       // We can only partially decide this relation.
1257       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1258         return ConstantInt::getFalse();
1259       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1260         return ConstantInt::getTrue();
1261       break;
1262     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1263       // We can only partially decide this relation.
1264       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1265         return ConstantInt::getFalse();
1266       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1267         return ConstantInt::getTrue();
1268       break;
1269     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1270       // We can only partially decide this relation.
1271       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1272         return ConstantInt::getFalse();
1273       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1274         return ConstantInt::getTrue();
1275       break;
1276     }
1277   } else {
1278     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1279     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1280     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1281     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1282       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1283     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1284       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1285       // computation precisely.
1286       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1287                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1288                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1289                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1290                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1291                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1292     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1293       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1294       // precisely.
1295       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1296                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1297                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1298                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1299     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1300       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1301       // precisely.
1302       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1303                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1304                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1305                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1306     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1307       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1308       // precisely.
1309       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1310                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1311                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1312                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1313     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1314       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1315       // precisely.
1316       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1317                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1318                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1319                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1320     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1321       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1322       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1323       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1324       break;
1325     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1326       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1327       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1328       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1329       break;
1330
1331     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1332       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1333       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1334       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1335       break;
1336     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1337       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1338       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1339       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1340       break;
1341
1342     case ICmpInst::ICMP_NE:
1343       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1344       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1345       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1346       break;
1347     }
1348
1349     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1350       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1351       // other way if possible.
1352       switch (pred) {
1353       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1354       case ICmpInst::ICMP_NE:
1355         // No change of predicate required.
1356         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1357
1358       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1359       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1360       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1361       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1362       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1363       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1364       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1365       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1366         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1367         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1368         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1369
1370       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1371         break;
1372       }
1373     }
1374   }
1375   return 0;
1376 }
1377
1378 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1379                                           Constant* const *Idxs,
1380                                           unsigned NumIdx) {
1381   if (NumIdx == 0 ||
1382       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1383     return const_cast<Constant*>(C);
1384
1385   if (isa<UndefValue>(C)) {
1386     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1387     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1388                                                        (Value **)Idxs,
1389                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1390                                                        true);
1391     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1392     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1393   }
1394
1395   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1396   if (C->isNullValue()) {
1397     bool isNull = true;
1398     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1399       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1400         isNull = false;
1401         break;
1402       }
1403     if (isNull) {
1404       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1405       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1406                                                          (Value**)Idxs,
1407                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1408                                                          true);
1409       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1410       return
1411         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1412     }
1413   }
1414
1415   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1416     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1417     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1418     // getelementptr instructions into a single instruction.
1419     //
1420     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1421       const Type *LastTy = 0;
1422       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1423            I != E; ++I)
1424         LastTy = *I;
1425
1426       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1427         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1428         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1429         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1430           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1431
1432         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1433         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1434         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1435         // Otherwise it must be an array.
1436         if (!Idx0->isNullValue()) {
1437           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1438           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1439             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1440             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1441                                                           Type::Int64Ty);
1442             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1443           } else {
1444             Combined =
1445               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1446           }
1447         }
1448
1449         NewIndices.push_back(Combined);
1450         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1451         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1452                                               NewIndices.size());
1453       }
1454     }
1455
1456     // Implement folding of:
1457     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1458     //                        long 0, long 0)
1459     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1460     //
1461     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1462       if (const PointerType *SPT =
1463           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1464         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1465           if (const ArrayType *CAT =
1466         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1467             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1468               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1469                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1470     }
1471
1472     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1473     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1474     // This happens with pointers to member functions in C++.
1475     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1476         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1477         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1478       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1479       Constant *Offset = Idxs[0];
1480
1481       // Convert the smaller integer to the larger type.
1482       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1483           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1484         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1485       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1486                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1487         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1488
1489       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1490       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1491     }
1492   }
1493   return 0;
1494 }
1495