lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements 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 // pieces that don't need TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
  16 // a dependence in VMCore on Target.
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #include "ConstantFold.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  27 #include "llvm/Operator.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include <limits>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 /// BitCastConstantVector - Convert the specified vector Constant node to the
  42 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  43 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  44 static Constant *BitCastConstantVector(Constant *CV, VectorType *DstTy) {
  45
  46   if (CV->isAllOnesValue()) return Constant::getAllOnesValue(DstTy);
  47   if (CV->isNullValue()) return Constant::getNullValue(DstTy);
  48
  49   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  50   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  51   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  52   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  53   if (NumElts != CV->getType()->getVectorNumElements())
  54     return 0;
  55
  56   Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  57
  58   // Check to verify that all elements of the input are simple.
  59   SmallVector<Constant*, 16> Result;
  60   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  61     Constant *C = CV->getAggregateElement(i);
  62     if (C == 0) return 0;
  63     C = ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy);
  64     if (isa<ConstantExpr>(C)) return 0;
  65     Result.push_back(C);
  66   }
  67
  68   return ConstantVector::get(Result);
  69 }
  70
  71 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  72 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  73 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  74 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  75 static unsigned
  76 foldConstantCastPair(
  77   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  78   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
  79   Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  80 ) {
  81   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  82   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  83   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  84
  85   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  86   Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  87   Type *MidTy = Op->getType();
  88   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  89   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  90
  91   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  92   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  93                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
  94 }
  95
  96 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, Type *DestTy) {
  97   Type *SrcTy = V->getType();
  98   if (SrcTy == DestTy)
  99     return V; // no-op cast
 100
 101   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 102   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 103   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 104     if (PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
 105       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()
 106           && DPTy->getElementType()->isSized()) {
 107         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 108         Value *Zero =
 109           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
 110         IdxList.push_back(Zero);
 111         Type *ElTy = PTy->getElementType();
 112         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 113           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 114             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 115             ElTy = STy->getElementType(0);
 116             IdxList.push_back(Zero);
 117           } else if (SequentialType *STy =
 118                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 119             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
 120             ElTy = STy->getElementType();
 121             IdxList.push_back(Zero);
 122           } else {
 123             break;
 124           }
 125         }
 126
 127         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 128           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
 129           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, IdxList);
 130       }
 131
 132   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 133   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 134   if (VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 135     if (VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 136       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 137              "Not cast between same sized vectors!");
 138       SrcTy = NULL;
 139       // First, check for null.  Undef is already handled.
 140       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 141         return Constant::getNullValue(DestTy);
 142
 143       // Handle ConstantVector and ConstantAggregateVector.
 144       return BitCastConstantVector(V, DestPTy);
 145     }
 146
 147     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
 148     // This allows for other simplifications (although some of them
 149     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
 150     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
 151       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(V), DestPTy);
 152   }
 153
 154   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 155   // bitcast right.
 156   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 157     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 158
 159   // Handle integral constant input.
 160   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 161     if (DestTy->isIntegerTy())
 162       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 163       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 164       return V;
 165
 166     if (DestTy->isFloatingPointTy())
 167       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
 168                              APFloat(CI->getValue(),
 169                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
 170
 171     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 172     return 0;
 173   }
 174
 175   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
 176   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
 177     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
 178                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 179
 180   return 0;
 181 }
 182
 183
 184 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
 185 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
 186 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
 187 /// which is the number of bytes used.
 188 ///
 189 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
 190 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
 191 /// returned, otherwise null is returned.
 192 ///
 193 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
 194                                       unsigned ByteSize) {
 195   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
 196          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
 197          "Non-byte sized integer input");
 198   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
 199   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
 200   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
 201   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
 202
 203   // Constant Integers are simple.
 204   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 205     APInt V = CI->getValue();
 206     if (ByteStart)
 207       V = V.lshr(ByteStart*8);
 208     V = V.trunc(ByteSize*8);
 209     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
 210   }
 211
 212   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
 213   // If not, we definitely can't do anything.
 214   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 215   if (CE == 0) return 0;
 216
 217   switch (CE->getOpcode()) {
 218   default: return 0;
 219   case Instruction::Or: {
 220     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 221     if (RHS == 0)
 222       return 0;
 223
 224     // X | -1 -> -1.
 225     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
 226       if (RHSC->isAllOnesValue())
 227         return RHSC;
 228
 229     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 230     if (LHS == 0)
 231       return 0;
 232     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
 233   }
 234   case Instruction::And: {
 235     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 236     if (RHS == 0)
 237       return 0;
 238
 239     // X & 0 -> 0.
 240     if (RHS->isNullValue())
 241       return RHS;
 242
 243     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 244     if (LHS == 0)
 245       return 0;
 246     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
 247   }
 248   case Instruction::LShr: {
 249     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 250     if (Amt == 0)
 251       return 0;
 252     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 253     // Cannot analyze non-byte shifts.
 254     if ((ShAmt & 7) != 0)
 255       return 0;
 256     ShAmt >>= 3;
 257
 258     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 259     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
 260       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 261                                                      ByteSize*8));
 262     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 263     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
 264       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
 265
 266     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 267     return 0;
 268   }
 269
 270   case Instruction::Shl: {
 271     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 272     if (Amt == 0)
 273       return 0;
 274     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 275     // Cannot analyze non-byte shifts.
 276     if ((ShAmt & 7) != 0)
 277       return 0;
 278     ShAmt >>= 3;
 279
 280     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 281     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
 282       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 283                                                      ByteSize*8));
 284     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 285     if (ByteStart >= ShAmt)
 286       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
 287
 288     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 289     return 0;
 290   }
 291
 292   case Instruction::ZExt: {
 293     unsigned SrcBitSize =
 294       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 295
 296     // If extracting something that is completely zero, return 0.
 297     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
 298       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 299                                                      ByteSize*8));
 300
 301     // If exactly extracting the input, return it.
 302     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
 303       return CE->getOperand(0);
 304
 305     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
 306     // multiple of 8 bits, recurse.
 307     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
 308       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
 309
 310     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
 311     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
 312     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
 313       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
 314       Constant *Res = CE->getOperand(0);
 315       if (ByteStart)
 316         Res = ConstantExpr::getLShr(Res,
 317                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
 318       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
 319                                                           ByteSize*8));
 320     }
 321
 322     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 323     return 0;
 324   }
 325   }
 326 }
 327
 328 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
 329 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 330 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 331 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 332 ///
 333 static Constant *getFoldedSizeOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 334                                  bool Folded) {
 335   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 336     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
 337     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 338     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 339   }
 340
 341   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 342     if (!STy->isPacked()) {
 343       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 344       // An empty struct has size zero.
 345       if (NumElems == 0)
 346         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
 347       // Check for a struct with all members having the same size.
 348       Constant *MemberSize =
 349         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 350       bool AllSame = true;
 351       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 352         if (MemberSize !=
 353             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 354           AllSame = false;
 355           break;
 356         }
 357       if (AllSame) {
 358         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
 359         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 360       }
 361     }
 362
 363   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 364   // to an arbitrary pointee.
 365   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 366     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 367       return
 368         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
 369                                          PTy->getAddressSpace()),
 370                         DestTy, true);
 371
 372   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 373   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 374   if (!Folded)
 375     return 0;
 376
 377   // Base case: Get a regular sizeof expression.
 378   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
 379   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 380                                                     DestTy, false),
 381                             C, DestTy);
 382   return C;
 383 }
 384
 385 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
 386 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 387 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 388 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 389 ///
 390 static Constant *getFoldedAlignOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 391                                   bool Folded) {
 392   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
 393   // array element. Note that this is not always true for vectors.
 394   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 395     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
 396     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 397                                                       DestTy,
 398                                                       false),
 399                               C, DestTy);
 400     return C;
 401   }
 402
 403   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 404     // Packed structs always have an alignment of 1.
 405     if (STy->isPacked())
 406       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 407
 408     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
 409     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
 410     // if all the members have the same alignment.
 411     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 412     // An empty struct has minimal alignment.
 413     if (NumElems == 0)
 414       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 415     // Check for a struct with all members having the same alignment.
 416     Constant *MemberAlign =
 417       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 418     bool AllSame = true;
 419     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 420       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 421         AllSame = false;
 422         break;
 423       }
 424     if (AllSame)
 425       return MemberAlign;
 426   }
 427
 428   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 429   // to an arbitrary pointee.
 430   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 431     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 432       return
 433         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
 434                                                            1),
 435                                           PTy->getAddressSpace()),
 436                          DestTy, true);
 437
 438   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 439   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 440   if (!Folded)
 441     return 0;
 442
 443   // Base case: Get a regular alignof expression.
 444   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
 445   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 446                                                     DestTy, false),
 447                             C, DestTy);
 448   return C;
 449 }
 450
 451 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
 452 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
 453 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 454 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 455 ///
 456 static Constant *getFoldedOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo,
 457                                    Type *DestTy,
 458                                    bool Folded) {
 459   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 460     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
 461                                                                 DestTy, false),
 462                                         FieldNo, DestTy);
 463     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 464     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 465   }
 466
 467   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 468     if (!STy->isPacked()) {
 469       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 470       // An empty struct has no members.
 471       if (NumElems == 0)
 472         return 0;
 473       // Check for a struct with all members having the same size.
 474       Constant *MemberSize =
 475         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 476       bool AllSame = true;
 477       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 478         if (MemberSize !=
 479             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 480           AllSame = false;
 481           break;
 482         }
 483       if (AllSame) {
 484         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
 485                                                                     false,
 486                                                                     DestTy,
 487                                                                     false),
 488                                             FieldNo, DestTy);
 489         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 490       }
 491     }
 492
 493   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 494   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 495   if (!Folded)
 496     return 0;
 497
 498   // Base case: Get a regular offsetof expression.
 499   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
 500   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 501                                                     DestTy, false),
 502                             C, DestTy);
 503   return C;
 504 }
 505
 506 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
 507                                             Type *DestTy) {
 508   if (isa<UndefValue>(V)) {
 509     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 510     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 511     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 512     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 513         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 514       return Constant::getNullValue(DestTy);
 515     return UndefValue::get(DestTy);
 516   }
 517
 518   // No compile-time operations on this type yet.
 519   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
 520     return 0;
 521
 522   if (V->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
 523     return Constant::getNullValue(DestTy);
 524
 525   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 526   // do to try to simplify it.
 527   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 528     if (CE->isCast()) {
 529       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 530       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 531         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 532     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 533       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 534       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 535       bool isAllNull = true;
 536       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 537         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 538           isAllNull = false;
 539           break;
 540         }
 541       if (isAllNull)
 542         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 543         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 544     }
 545   }
 546
 547   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
 548   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
 549   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
 550   if ((isa<ConstantVector>(V) || isa<ConstantDataVector>(V)) &&
 551       DestTy->isVectorTy() &&
 552       DestTy->getVectorNumElements() == V->getType()->getVectorNumElements()) {
 553     SmallVector<Constant*, 16> res;
 554     VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 555     Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 556     for (unsigned i = 0, e = V->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i)
 557       res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
 558                                           V->getAggregateElement(i), DstEltTy));
 559     return ConstantVector::get(res);
 560   }
 561
 562   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 563   // opcode specified.
 564   switch (opc) {
 565   default:
 566     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
 567   case Instruction::FPTrunc:
 568   case Instruction::FPExt:
 569     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 570       bool ignored;
 571       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 572       Val.convert(DestTy->isHalfTy() ? APFloat::IEEEhalf :
 573                   DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
 574                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
 575                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
 576                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
 577                   APFloat::Bogus,
 578                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 579       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
 580     }
 581     return 0; // Can't fold.
 582   case Instruction::FPToUI:
 583   case Instruction::FPToSI:
 584     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 585       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 586       bool ignored;
 587       uint64_t x[2];
 588       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 589       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 590                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 591       APInt Val(DestBitWidth, x);
 592       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
 593     }
 594     return 0; // Can't fold.
 595   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 596     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 597       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 598     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 599   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 600     // Is it a null pointer value?
 601     if (V->isNullValue())
 602       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 603     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
 604     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
 605     // alignof-like expression, factor out known factors.
 606     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
 607       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
 608           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 609         Type *Ty =
 610           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 611         if (CE->getNumOperands() == 2) {
 612           // Handle a sizeof-like expression.
 613           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
 614           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
 615           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
 616             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
 617                                                                 DestTy, false),
 618                                         Idx, DestTy);
 619             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
 620           }
 621         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 622                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
 623           // Handle an alignof-like expression.
 624           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 625             if (!STy->isPacked()) {
 626               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
 627               if (CI->isOne() &&
 628                   STy->getNumElements() == 2 &&
 629                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
 630                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
 631               }
 632             }
 633           // Handle an offsetof-like expression.
 634           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
 635             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
 636                                                 DestTy, false))
 637               return C;
 638           }
 639         }
 640       }
 641     // Other pointer types cannot be casted
 642     return 0;
 643   case Instruction::UIToFP:
 644   case Instruction::SIToFP:
 645     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 646       APInt api = CI->getValue();
 647       APFloat apf(APInt::getNullValue(DestTy->getPrimitiveSizeInBits()), true);
 648       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 649                                  opc==Instruction::SIToFP,
 650                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 651       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
 652     }
 653     return 0;
 654   case Instruction::ZExt:
 655     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 656       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 657       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 658                               CI->getValue().zext(BitWidth));
 659     }
 660     return 0;
 661   case Instruction::SExt:
 662     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 663       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 664       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 665                               CI->getValue().sext(BitWidth));
 666     }
 667     return 0;
 668   case Instruction::Trunc: {
 669     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 670     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 671       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 672                               CI->getValue().trunc(DestBitWidth));
 673     }
 674
 675     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
 676     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
 677     // even multiple of a byte.
 678     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
 679         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
 680       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
 681         return Res;
 682
 683     return 0;
 684   }
 685   case Instruction::BitCast:
 686     return FoldBitCast(V, DestTy);
 687   }
 688 }
 689
 690 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
 691                                               Constant *V1, Constant *V2) {
 692   // Check for i1 and vector true/false conditions.
 693   if (Cond->isNullValue()) return V2;
 694   if (Cond->isAllOnesValue()) return V1;
 695
 696   // FIXME: Remove ConstantVector
 697   // If the condition is a vector constant, fold the result elementwise.
 698   if (ConstantVector *CondV = dyn_cast<ConstantVector>(Cond)) {
 699     SmallVector<Constant*, 16> Result;
 700     for (unsigned i = 0, e = V1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
 701       ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(CondV->getOperand(i));
 702       if (Cond == 0) break;
 703
 704       Constant *Res = (Cond->getZExtValue() ? V2 : V1)->getAggregateElement(i);
 705       if (Res == 0) break;
 706       Result.push_back(Res);
 707     }
 708
 709     // If we were able to build the vector, return it.
 710     if (Result.size() == V1->getType()->getVectorNumElements())
 711       return ConstantVector::get(Result);
 712   }
 713   if (ConstantDataVector *CondV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Cond)) {
 714     SmallVector<Constant*, 16> Result;
 715     for (unsigned i = 0, e = V1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
 716       uint64_t Cond = CondV->getElementAsInteger(i);
 717
 718       Constant *Res = (Cond ? V2 : V1)->getAggregateElement(i);
 719       if (Res == 0) break;
 720       Result.push_back(Res);
 721     }
 722
 723     // If we were able to build the vector, return it.
 724     if (Result.size() == V1->getType()->getVectorNumElements())
 725       return ConstantVector::get(Result);
 726   }
 727
 728
 729   if (isa<UndefValue>(Cond)) {
 730     if (isa<UndefValue>(V1)) return V1;
 731     return V2;
 732   }
 733   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
 734   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
 735   if (V1 == V2) return V1;
 736
 737   if (ConstantExpr *TrueVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
 738     if (TrueVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 739       if (TrueVal->getOperand(0) == Cond)
 740         return ConstantExpr::getSelect(Cond, TrueVal->getOperand(1), V2);
 741   }
 742   if (ConstantExpr *FalseVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
 743     if (FalseVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 744       if (FalseVal->getOperand(0) == Cond)
 745         return ConstantExpr::getSelect(Cond, V1, FalseVal->getOperand(2));
 746   }
 747
 748   return 0;
 749 }
 750
 751 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
 752                                                       Constant *Idx) {
 753   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 754     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 755   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 756     return Constant::getNullValue(Val->getType()->getVectorElementType());
 757   // ee({w,x,y,z}, undef) -> undef
 758   if (isa<UndefValue>(Idx))
 759     return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 760
 761   if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 762     uint64_t Index = CIdx->getZExtValue();
 763     // ee({w,x,y,z}, wrong_value) -> undef
 764     if (Index >= Val->getType()->getVectorNumElements())
 765       return UndefValue::get(Val->getType()->getVectorElementType());
 766     return Val->getAggregateElement(Index);
 767   }
 768   return 0;
 769 }
 770
 771 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
 772                                                      Constant *Elt,
 773                                                      Constant *Idx) {
 774   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 775   if (!CIdx) return 0;
 776   const APInt &IdxVal = CIdx->getValue();
 777
 778   SmallVector<Constant*, 16> Result;
 779   for (unsigned i = 0, e = Val->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i){
 780     if (i == IdxVal) {
 781       Result.push_back(Elt);
 782       continue;
 783     }
 784
 785     if (Constant *C = Val->getAggregateElement(i))
 786       Result.push_back(C);
 787     else
 788       return 0;
 789   }
 790
 791   return ConstantVector::get(Result);
 792 }
 793
 794 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
 795                                                      Constant *V2,
 796                                                      Constant *Mask) {
 797   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 798   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 799
 800   // Don't break the bitcode reader hack.
 801   if (isa<ConstantExpr>(Mask)) return 0;
 802
 803   unsigned MaskNumElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
 804   unsigned SrcNumElts = V1->getType()->getVectorNumElements();
 805   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
 806
 807   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 808   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 809   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
 810     int Elt = ShuffleVectorInst::getMaskValue(Mask, i);
 811     if (Elt == -1) {
 812       Result.push_back(UndefValue::get(EltTy));
 813       continue;
 814     }
 815     Constant *InElt;
 816     if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts*2)
 817       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 818     else if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts)
 819       InElt = V2->getAggregateElement(Elt - SrcNumElts);
 820     else
 821       InElt = V1->getAggregateElement(Elt);
 822     if (InElt == 0) return 0;
 823     Result.push_back(InElt);
 824   }
 825
 826   return ConstantVector::get(Result);
 827 }
 828
 829 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
 830                                                     ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 831   // Base case: no indices, so return the entire value.
 832   if (Idxs.empty())
 833     return Agg;
 834
 835   if (Constant *C = Agg->getAggregateElement(Idxs[0]))
 836     return ConstantFoldExtractValueInstruction(C, Idxs.slice(1));
 837
 838   return 0;
 839 }
 840
 841 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
 842                                                    Constant *Val,
 843                                                    ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 844   // Base case: no indices, so replace the entire value.
 845   if (Idxs.empty())
 846     return Val;
 847
 848   unsigned NumElts;
 849   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 850     NumElts = ST->getNumElements();
 851   else if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 852     NumElts = AT->getNumElements();
 853   else
 854     NumElts = AT->getVectorNumElements();
 855
 856   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 857   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 858     Constant *C = Agg->getAggregateElement(i);
 859     if (C == 0) return 0;
 860
 861     if (Idxs[0] == i)
 862       C = ConstantFoldInsertValueInstruction(C, Val, Idxs.slice(1));
 863
 864     Result.push_back(C);
 865   }
 866
 867   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 868     return ConstantStruct::get(ST, Result);
 869   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 870     return ConstantArray::get(AT, Result);
 871   return ConstantVector::get(Result);
 872 }
 873
 874
 875 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 876                                               Constant *C1, Constant *C2) {
 877   // No compile-time operations on this type yet.
 878   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
 879     return 0;
 880
 881   // Handle UndefValue up front.
 882   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 883     switch (Opcode) {
 884     case Instruction::Xor:
 885       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 886         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 887         // idiom (misuse).
 888         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 889       // Fallthrough
 890     case Instruction::Add:
 891     case Instruction::Sub:
 892       return UndefValue::get(C1->getType());
 893     case Instruction::And:
 894       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef & undef -> undef
 895         return C1;
 896       return Constant::getNullValue(C1->getType());   // undef & X -> 0
 897     case Instruction::Mul: {
 898       ConstantInt *CI;
 899       // X * undef -> undef   if X is odd or undef
 900       if (((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) && CI->getValue()[0]) ||
 901           ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) && CI->getValue()[0]) ||
 902           (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
 903         return UndefValue::get(C1->getType());
 904
 905       // X * undef -> 0       otherwise
 906       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 907     }
 908     case Instruction::UDiv:
 909     case Instruction::SDiv:
 910       // undef / 1 -> undef
 911       if (Opcode == Instruction::UDiv || Opcode == Instruction::SDiv)
 912         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 913           if (CI2->isOne())
 914             return C1;
 915       // FALL THROUGH
 916     case Instruction::URem:
 917     case Instruction::SRem:
 918       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 919         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 920       return C2;                                   // X / undef -> undef
 921     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 922       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef | undef -> undef
 923         return C1;
 924       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType()); // undef | X -> ~0
 925     case Instruction::LShr:
 926       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 927         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
 928       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 929                                                     // undef lshr X -> 0
 930     case Instruction::AShr:
 931       if (!isa<UndefValue>(C2))                     // undef ashr X --> all ones
 932         return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
 933       else if (isa<UndefValue>(C1))
 934         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
 935       else
 936         return C1;                                  // X ashr undef --> X
 937     case Instruction::Shl:
 938       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 939         return C1;                                  // undef shl undef -> undef
 940       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 941       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 942     }
 943   }
 944
 945   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
 946   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 947     switch (Opcode) {
 948     case Instruction::Add:
 949       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
 950       break;
 951     case Instruction::Sub:
 952       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
 953       break;
 954     case Instruction::Mul:
 955       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
 956       if (CI2->equalsInt(1))
 957         return C1;                                              // X * 1 == X
 958       break;
 959     case Instruction::UDiv:
 960     case Instruction::SDiv:
 961       if (CI2->equalsInt(1))
 962         return C1;                                            // X / 1 == X
 963       if (CI2->equalsInt(0))
 964         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
 965       break;
 966     case Instruction::URem:
 967     case Instruction::SRem:
 968       if (CI2->equalsInt(1))
 969         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 970       if (CI2->equalsInt(0))
 971         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
 972       break;
 973     case Instruction::And:
 974       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
 975       if (CI2->isAllOnesValue())
 976         return C1;                                            // X & -1 == X
 977
 978       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 979         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 980         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 981           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 982           unsigned SrcWidth =
 983             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 984           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 985           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 986             return C1;
 987         }
 988
 989         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 990         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 991             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 992           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 993
 994           // Functions are at least 4-byte aligned.
 995           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 996           if (isa<Function>(GV))
 997             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 998
 999           if (GVAlign > 1) {
1000             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
1001             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
1002             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
1003
1004             // If checking bits we know are clear, return zero.
1005             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
1006               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
1007           }
1008         }
1009       }
1010       break;
1011     case Instruction::Or:
1012       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1013       if (CI2->isAllOnesValue())
1014         return C2;                         // X | -1 == -1
1015       break;
1016     case Instruction::Xor:
1017       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1018
1019       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1020         switch (CE1->getOpcode()) {
1021         default: break;
1022         case Instruction::ICmp:
1023         case Instruction::FCmp:
1024           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1025           assert(CI2->equalsInt(1));
1026           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1027           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1028           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1029                                           CE1->getOperand(1));
1030         }
1031       }
1032       break;
1033     case Instruction::AShr:
1034       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1035       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1036         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1037           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1038       break;
1039     }
1040   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1041     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1042     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1043       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1044   }
1045
1046   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1047   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1048     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1049       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1050       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1051       switch (Opcode) {
1052       default:
1053         break;
1054       case Instruction::Add:
1055         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1056       case Instruction::Sub:
1057         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1058       case Instruction::Mul:
1059         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1060       case Instruction::UDiv:
1061         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1062         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1063       case Instruction::SDiv:
1064         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1065         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1066           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1067         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1068       case Instruction::URem:
1069         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1070         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1071       case Instruction::SRem:
1072         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1073         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1074           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1075         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1076       case Instruction::And:
1077         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1078       case Instruction::Or:
1079         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1080       case Instruction::Xor:
1081         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1082       case Instruction::Shl: {
1083         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1084         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1085           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1086         else
1087           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1088       }
1089       case Instruction::LShr: {
1090         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1091         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1092           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1093         else
1094           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1095       }
1096       case Instruction::AShr: {
1097         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1098         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1099           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1100         else
1101           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1102       }
1103       }
1104     }
1105
1106     switch (Opcode) {
1107     case Instruction::SDiv:
1108     case Instruction::UDiv:
1109     case Instruction::URem:
1110     case Instruction::SRem:
1111     case Instruction::LShr:
1112     case Instruction::AShr:
1113     case Instruction::Shl:
1114       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1115       break;
1116     default:
1117       break;
1118     }
1119   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1120     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1121       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1122       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1123       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1124       switch (Opcode) {
1125       default:
1126         break;
1127       case Instruction::FAdd:
1128         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1129         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1130       case Instruction::FSub:
1131         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1132         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1133       case Instruction::FMul:
1134         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1135         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1136       case Instruction::FDiv:
1137         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1138         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1139       case Instruction::FRem:
1140         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1141         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1142       }
1143     }
1144   } else if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1145     // Perform elementwise folding.
1146     SmallVector<Constant*, 16> Result;
1147     for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1148       Constant *LHS = C1->getAggregateElement(i);
1149       Constant *RHS = C2->getAggregateElement(i);
1150       if (LHS == 0 || RHS == 0) break;
1151
1152       Result.push_back(ConstantExpr::get(Opcode, LHS, RHS));
1153     }
1154
1155     if (Result.size() == VTy->getNumElements())
1156       return ConstantVector::get(Result);
1157   }
1158
1159   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1160     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1161     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1162     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1163
1164     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1165     // (a + (b + c)).
1166     if (Instruction::isAssociative(Opcode) && CE1->getOpcode() == Opcode) {
1167       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1168       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1169         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1170     }
1171   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1172     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1173     // other way if possible.
1174     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1175       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1176   }
1177
1178   // i1 can be simplified in many cases.
1179   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1180     switch (Opcode) {
1181     case Instruction::Add:
1182     case Instruction::Sub:
1183       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1184     case Instruction::Mul:
1185       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1186     case Instruction::Shl:
1187     case Instruction::LShr:
1188     case Instruction::AShr:
1189       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1190       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1191       return C1;
1192     case Instruction::SDiv:
1193     case Instruction::UDiv:
1194       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1195       // undefined through division by zero.
1196       return C1;
1197     case Instruction::URem:
1198     case Instruction::SRem:
1199       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1200       // undefined through division by zero.
1201       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1202     default:
1203       break;
1204     }
1205   }
1206
1207   // We don't know how to fold this.
1208   return 0;
1209 }
1210
1211 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1212 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1213 static bool isMaybeZeroSizedType(Type *Ty) {
1214   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1215     if (STy->isOpaque()) return true;  // Can't say.
1216
1217     // If all of elements have zero size, this does too.
1218     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1219       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1220     return true;
1221
1222   } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1223     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1224   }
1225   return false;
1226 }
1227
1228 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1229 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1230 ///
1231 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1232 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1233 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1234 ///
1235 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, Type *ElTy) {
1236   if (C1 == C2) return 0;
1237
1238   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1239   // anything with them.
1240   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1241     return -2; // don't know!
1242
1243   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1244   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1245   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1246     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1247
1248   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1249     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1250
1251   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1252
1253   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1254   // no pointer difference being made here.
1255   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1256     return -2; // dunno.
1257
1258   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1259   // found a difference!
1260   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
1261       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1262     return -1;
1263   else
1264     return 1;
1265 }
1266
1267 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1268 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1269 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1270 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
1271 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
1272 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1273 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1274 ///
1275 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1276 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1277 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1278 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1279   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1280          "Cannot compare values of different types!");
1281
1282   // No compile-time operations on this type yet.
1283   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1284     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1285
1286   // Handle degenerate case quickly
1287   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1288
1289   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1290     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1291       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1292       ConstantInt *R = 0;
1293       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1294                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1295       if (R && !R->isZero())
1296         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1297       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1298                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1299       if (R && !R->isZero())
1300         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1301       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1302                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1303       if (R && !R->isZero())
1304         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1305
1306       // Nothing more we can do
1307       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1308     }
1309
1310     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1311     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1312     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1313       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1314   } else {
1315     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1316     // constantexpr or a simple constant.
1317     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1318     switch (CE1->getOpcode()) {
1319     case Instruction::FPTrunc:
1320     case Instruction::FPExt:
1321     case Instruction::UIToFP:
1322     case Instruction::SIToFP:
1323       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1324       break;
1325     default:
1326       break;
1327     }
1328   }
1329   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1330   // probably be added on demand, as they seem needed.
1331   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1332 }
1333
1334 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1335 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1336 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1337 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1338 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1339 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1340 ///
1341 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1342 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1343 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1344 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1345 ///
1346 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1347                                                 bool isSigned) {
1348   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1349          "Cannot compare different types of values!");
1350   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1351
1352   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1353       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1354     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1355         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1356       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1357       // folder.
1358       ConstantInt *R = 0;
1359       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1360       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1361       if (R && !R->isZero())
1362         return pred;
1363       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1364       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1365       if (R && !R->isZero())
1366         return pred;
1367       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1368       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1369       if (R && !R->isZero())
1370         return pred;
1371
1372       // If we couldn't figure it out, bail.
1373       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1374     }
1375
1376     // If the first operand is simple, swap operands.
1377     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1378       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1379     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1380       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1381
1382   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1383     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1384       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1385         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1386       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1387         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1388       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1389     }
1390
1391     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1392     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1393     // ConstantPointerNull).
1394     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1395       // Don't try to decide equality of aliases.
1396       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1397         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1398           return ICmpInst::ICMP_NE;
1399     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1400       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1401     } else {
1402       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1403       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1404       // We don't try to evaluate aliases here.
1405       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1406         return ICmpInst::ICMP_NE;
1407     }
1408   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1409     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1410       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1411         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1412       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1413         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1414       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1415     }
1416
1417     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1418     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1419     // ConstantPointerNull).
1420     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1421       // Block address in another function can't equal this one, but block
1422       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1423       // empty.
1424       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1425         return ICmpInst::ICMP_NE;
1426     } else {
1427       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1428       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1429              "Canonicalization guarantee!");
1430       return ICmpInst::ICMP_NE;
1431     }
1432   } else {
1433     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1434     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1435     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1436     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1437
1438     switch (CE1->getOpcode()) {
1439     case Instruction::Trunc:
1440     case Instruction::FPTrunc:
1441     case Instruction::FPExt:
1442     case Instruction::FPToUI:
1443     case Instruction::FPToSI:
1444       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1445
1446     case Instruction::UIToFP:
1447     case Instruction::SIToFP:
1448     case Instruction::BitCast:
1449     case Instruction::ZExt:
1450     case Instruction::SExt:
1451       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1452       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1453       if (V2->isNullValue() &&
1454           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1455         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1456         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1457         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1458                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1459                                     isSigned);
1460       }
1461       break;
1462
1463     case Instruction::GetElementPtr:
1464       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1465       // pointer type.  Check the various cases.
1466       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1467         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1468         // of the GEP equals the null pointer.
1469         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1470           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1471             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1472             // to null pointer so its greater-or-equal
1473             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1474           else
1475             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1476             // so the result is greater-than
1477             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1478         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1479           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1480           // non-zero indices.
1481           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1482             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1483               // Offsetting from null, must not be equal.
1484               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1485           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1486           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1487         }
1488         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1489       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1490         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1491           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1492             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1493             // a null pointer, so its less-or-equal
1494             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1495           else
1496             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1497             // so the result is less-than
1498             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1499         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1500           if (GV == GV2) {
1501             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1502             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1503             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1504             // with a single zero index, it must be nonzero.
1505             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1506                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1507                    "Surprising getelementptr!");
1508             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1509           } else {
1510             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1511             // but they can't be equal.
1512             return ICmpInst::ICMP_NE;
1513           }
1514         }
1515       } else {
1516         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1517         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1518
1519         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1520         // probably be added on demand, as they seem needed.
1521         switch (CE2->getOpcode()) {
1522         default: break;
1523         case Instruction::GetElementPtr:
1524           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1525           // obviously to the same or different globals.
1526           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1527             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1528               return ICmpInst::ICMP_NE;
1529             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1530             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1531             // ordering of the resultant pointers.
1532             unsigned i = 1;
1533
1534             // The logic below assumes that the result of the comparison
1535             // can be determined by finding the first index that differs.
1536             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1537             // subsequent indices, so check for that case first.
1538             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1539                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1540                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1541
1542             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1543             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1544             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1545                  ++i, ++GTI)
1546               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1547                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1548               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1549               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1550               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1551               }
1552
1553             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1554             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1555             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1556               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1557                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1558                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1559                 else
1560                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1561               }
1562
1563             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1564               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1565                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1566                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1567                 else
1568                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1569               }
1570             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1571           }
1572         }
1573       }
1574     default:
1575       break;
1576     }
1577   }
1578
1579   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1580 }
1581
1582 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1583                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1584   Type *ResultTy;
1585   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1586     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1587                                VT->getNumElements());
1588   else
1589     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1590
1591   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1592   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1593     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1594
1595   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1596     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1597
1598   // Handle some degenerate cases first
1599   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1600     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1601     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1602     // Also, if both operands are undef, we can return undef.
1603     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)) ||
1604         (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
1605       return UndefValue::get(ResultTy);
1606     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1607     // it to true or false.
1608     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1609   }
1610
1611   // No compile-time operations on this type yet.
1612   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1613     return 0;
1614
1615   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1616   if (C1->isNullValue()) {
1617     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1618       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1619       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1620         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1621           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1622         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1623           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1624       }
1625   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1626   } else if (C2->isNullValue()) {
1627     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1628       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1629       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1630         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1631           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1632         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1633           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1634       }
1635   }
1636
1637   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1638   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1639     switch(pred) {
1640     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1641       if (isa<ConstantInt>(C2))
1642         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1643       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1644     case ICmpInst::ICMP_NE:
1645       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1646     default:
1647       break;
1648     }
1649   }
1650
1651   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1652     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1653     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1654     switch (pred) {
1655     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate");
1656     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1657     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1658     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1659     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1660     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1661     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1662     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1663     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1664     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1665     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1666     }
1667   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1668     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1669     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1670     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1671     switch (pred) {
1672     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate");
1673     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1674     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1675     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1676       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1677     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1678       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1679     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1680       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1681                                         R==APFloat::cmpEqual);
1682     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1683       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1684     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1685       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1686     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1687       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1688                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1689     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1690       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1691                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1692     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1693       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1694     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1695       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1696                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1697     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1698       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1699     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1700       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1701     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1702       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1703                                         R==APFloat::cmpEqual);
1704     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1705       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1706     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1707       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1708                                         R==APFloat::cmpEqual);
1709     }
1710   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1711     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1712     // the whole vector comparison.
1713     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1714     // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1715     for (unsigned i = 0, e = C1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
1716       Constant *C1E = C1->getAggregateElement(i);
1717       Constant *C2E = C2->getAggregateElement(i);
1718       if (C1E == 0 || C2E == 0) break;
1719
1720       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1E, C2E));
1721     }
1722
1723     if (ResElts.size() == C1->getType()->getVectorNumElements())
1724       return ConstantVector::get(ResElts);
1725   }
1726
1727   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1728     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1729     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1730     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1731     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1732     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1733     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1734     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1735     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1736     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1737     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1738     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1739     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1740     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1741     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1742       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1743     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1744       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1745                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1746                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1747       break;
1748     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1749       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1750                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1751                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1752       break;
1753     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1754       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1755                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1756                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1757       break;
1758     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1759       // We can only partially decide this relation.
1760       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1761         Result = 0;
1762       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1763         Result = 1;
1764       break;
1765     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1766       // We can only partially decide this relation.
1767       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1768         Result = 0;
1769       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1770         Result = 1;
1771       break;
1772     case FCmpInst::FCMP_ONE: // We know that C1 != C2
1773       // We can only partially decide this relation.
1774       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1775         Result = 0;
1776       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1777         Result = 1;
1778       break;
1779     }
1780
1781     // If we evaluated the result, return it now.
1782     if (Result != -1)
1783       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1784
1785   } else {
1786     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1787     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1788     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1789     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1790     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1791       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1792     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1793       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1794       // computation precisely.
1795       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1796       break;
1797     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1798       switch (pred) {
1799       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1800         Result = 1; break;
1801       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1802         Result = 0; break;
1803       }
1804       break;
1805     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1806       switch (pred) {
1807       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1808         Result = 1; break;
1809       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1810         Result = 0; break;
1811       }
1812       break;
1813     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1814       switch (pred) {
1815       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1816         Result = 1; break;
1817       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1818         Result = 0; break;
1819       }
1820       break;
1821     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1822       switch (pred) {
1823       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1824         Result = 1; break;
1825       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1826         Result = 0; break;
1827       }
1828       break;
1829     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1830       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1831       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
1832       break;
1833     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1834       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1835       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
1836       break;
1837     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1838       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1839       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
1840       break;
1841     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1842       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1843       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
1844       break;
1845     case ICmpInst::ICMP_NE:
1846       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1847       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1848       break;
1849     }
1850
1851     // If we evaluated the result, return it now.
1852     if (Result != -1)
1853       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1854
1855     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
1856     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
1857     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
1858     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
1859       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1860       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
1861           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
1862         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
1863         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
1864       }
1865     }
1866
1867     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
1868     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1869       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
1870           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
1871         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1872         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
1873         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
1874           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
1875           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
1876           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
1877             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
1878           }
1879         }
1880       }
1881     }
1882
1883     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
1884         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
1885       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
1886       // other way if possible.
1887       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
1888       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1889       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
1890     }
1891   }
1892   return 0;
1893 }
1894
1895 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
1896 /// is "inbounds".
1897 template<typename IndexTy>
1898 static bool isInBoundsIndices(ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1899   // No indices means nothing that could be out of bounds.
1900   if (Idxs.empty()) return true;
1901
1902   // If the first index is zero, it's in bounds.
1903   if (cast<Constant>(Idxs[0])->isNullValue()) return true;
1904
1905   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
1906   // by the one-past-the-end rule.
1907   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
1908     return false;
1909   for (unsigned i = 1, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1910     if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue())
1911       return false;
1912   return true;
1913 }
1914
1915 template<typename IndexTy>
1916 static Constant *ConstantFoldGetElementPtrImpl(Constant *C,
1917                                                bool inBounds,
1918                                                ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1919   if (Idxs.empty()) return C;
1920   Constant *Idx0 = cast<Constant>(Idxs[0]);
1921   if ((Idxs.size() == 1 && Idx0->isNullValue()))
1922     return C;
1923
1924   if (isa<UndefValue>(C)) {
1925     PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1926     Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1927     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1928     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1929   }
1930
1931   if (C->isNullValue()) {
1932     bool isNull = true;
1933     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1934       if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue()) {
1935         isNull = false;
1936         break;
1937       }
1938     if (isNull) {
1939       PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1940       Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1941       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1942       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,
1943                                                        Ptr->getAddressSpace()));
1944     }
1945   }
1946
1947   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
1948     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1949     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1950     // getelementptr instructions into a single instruction.
1951     //
1952     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1953       Type *LastTy = 0;
1954       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1955            I != E; ++I)
1956         LastTy = *I;
1957
1958       if ((LastTy && isa<SequentialType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1959         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1960         NewIndices.reserve(Idxs.size() + CE->getNumOperands());
1961         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1962           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1963
1964         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1965         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1966         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1967         // Otherwise it must be an array.
1968         if (!Idx0->isNullValue()) {
1969           Type *IdxTy = Combined->getType();
1970           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1971             Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
1972             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
1973             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
1974             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1975           } else {
1976             Combined =
1977               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1978           }
1979         }
1980
1981         NewIndices.push_back(Combined);
1982         NewIndices.append(Idxs.begin() + 1, Idxs.end());
1983         return
1984           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices,
1985                                          inBounds &&
1986                                            cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds());
1987       }
1988     }
1989
1990     // Implement folding of:
1991     //    i32* getelementptr ([2 x i32]* bitcast ([3 x i32]* %X to [2 x i32]*),
1992     //                        i64 0, i64 0)
1993     // To: i32* getelementptr ([3 x i32]* %X, i64 0, i64 0)
1994     //
1995     if (CE->isCast() && Idxs.size() > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1996       if (PointerType *SPT =
1997           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1998         if (ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1999           if (ArrayType *CAT =
2000         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
2001             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
2002               return
2003                 ConstantExpr::getGetElementPtr((Constant*)CE->getOperand(0),
2004                                                Idxs, inBounds);
2005     }
2006   }
2007
2008   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
2009   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
2010   // out into preceding dimensions.
2011   bool Unknown = false;
2012   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2013   Type *Ty = C->getType();
2014   Type *Prev = 0;
2015   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e;
2016        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2017     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2018       if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2019         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2020             ATy->getNumElements() != 0 &&
2021             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2022           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2023             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2024             // dimension.
2025             NewIdxs.resize(Idxs.size());
2026             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2027                                                    ATy->getNumElements());
2028             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2029
2030             Constant *PrevIdx = cast<Constant>(Idxs[i-1]);
2031             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2032
2033             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2034             // overflow trouble.
2035             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2036               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2037                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2038             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2039               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2040                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2041
2042             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2043           } else {
2044             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2045             // so we can't do anything about it.
2046             Unknown = true;
2047           }
2048         }
2049     } else {
2050       // We don't know if it's in range or not.
2051       Unknown = true;
2052     }
2053   }
2054
2055   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2056   if (!NewIdxs.empty()) {
2057     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
2058       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = cast<Constant>(Idxs[i]);
2059     return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs, inBounds);
2060   }
2061
2062   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2063   // check for the "inbounds" property.
2064   if (!Unknown && !inBounds &&
2065       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs))
2066     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs);
2067
2068   return 0;
2069 }
2070
2071 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2072                                           bool inBounds,
2073                                           ArrayRef<Constant *> Idxs) {
2074   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2075 }
2076
2077 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2078                                           bool inBounds,
2079                                           ArrayRef<Value *> Idxs) {
2080   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2081 }