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