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 // template-based folder for simple primitive constants like ConstantInt, and
  16 // the special case hackery that we use to symbolically evaluate expressions
  17 // that use ConstantExprs.
  18 //
  19 //===----------------------------------------------------------------------===//
  20
  21 #include "ConstantFold.h"
  22 #include "llvm/Constants.h"
  23 #include "llvm/Instructions.h"
  24 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  25 #include "llvm/Function.h"
  26 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  27 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  28 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  29 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  30 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  31 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  32 #include <limits>
  33 using namespace llvm;
  34
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38
  39 /// BitCastConstantVector - Convert the specified ConstantVector node to the
  40 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  41 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  42 static Constant *BitCastConstantVector(ConstantVector *CV,
  43                                        const VectorType *DstTy) {
  44   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  45   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  46   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  47   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  48   if (NumElts != CV->getNumOperands())
  49     return 0;
  50
  51   // Check to verify that all elements of the input are simple.
  52   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  53     if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
  54         !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i)))
  55       return 0;
  56   }
  57
  58   // Bitcast each element now.
  59   std::vector<Constant*> Result;
  60   const Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  61   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i)
  62     Result.push_back(ConstantExpr::getBitCast(CV->getOperand(i), DstEltTy));
  63   return ConstantVector::get(Result);
  64 }
  65
  66 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  67 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  68 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  69 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  70 static unsigned
  71 foldConstantCastPair(
  72   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  73   const ConstantExpr*Op, ///< the first cast constant expression
  74   const Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  75 ) {
  76   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  77   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  78   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  79
  80   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  81   const Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  82   const Type *MidTy = Op->getType();
  83   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  84   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  85
  86   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  87   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  88                                         Type::Int64Ty);
  89 }
  90
  91 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, const Type *DestTy) {
  92   const Type *SrcTy = V->getType();
  93   if (SrcTy == DestTy)
  94     return V; // no-op cast
  95
  96   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
  97   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
  98   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
  99     if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 100       SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 101       IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 102       const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 103       while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 104         if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 105           if (STy->getNumElements() == 0) break;
 106           ElTy = STy->getElementType(0);
 107           IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 108         } else if (const SequentialType *STy = dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 109           if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 110           ElTy = STy->getElementType();
 111           IdxList.push_back(IdxList[0]);
 112         } else {
 113           break;
 114         }
 115       }
 116
 117       if (ElTy == DPTy->getElementType())
 118         return ConstantExpr::getGetElementPtr(V, &IdxList[0], IdxList.size());
 119     }
 120
 121   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 122   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 123   if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 124     if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 125       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 126              "Not cast between same sized vectors!");
 127       // First, check for null.  Undef is already handled.
 128       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 129         return Constant::getNullValue(DestTy);
 130
 131       if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
 132         return BitCastConstantVector(CV, DestPTy);
 133     }
 134   }
 135
 136   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 137   // bitcast right.
 138   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 139     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 140
 141   // Handle integral constant input.
 142   if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 143     if (DestTy->isInteger())
 144       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 145       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 146       return V;
 147
 148     if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 149       assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 150              "Unknown FP type!");
 151       return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 152     }
 153     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 154     return 0;
 155   }
 156
 157   // Handle ConstantFP input.
 158   if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 159     // FP -> Integral.
 160     if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 161       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 162     } else {
 163       assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 164       return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 165     }
 166   }
 167   return 0;
 168 }
 169
 170
 171 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, const Constant *V,
 172                                             const Type *DestTy) {
 173   const Type *SrcTy = V->getType();
 174
 175   if (isa<UndefValue>(V)) {
 176     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 177     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 178     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 179     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 180         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 181       return Constant::getNullValue(DestTy);
 182     return UndefValue::get(DestTy);
 183   }
 184   // No compile-time operations on this type yet.
 185   if (V->getType() == Type::PPC_FP128Ty || DestTy == Type::PPC_FP128Ty)
 186     return 0;
 187
 188   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 189   // do to try to simplify it.
 190   if (const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 191     if (CE->isCast()) {
 192       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 193       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 194         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 195     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 196       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 197       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 198       bool isAllNull = true;
 199       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 200         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 201           isAllNull = false;
 202           break;
 203         }
 204       if (isAllNull)
 205         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 206         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 207     }
 208   }
 209
 210   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 211   // opcode specified.
 212   switch (opc) {
 213   case Instruction::FPTrunc:
 214   case Instruction::FPExt:
 215     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 216       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 217       Val.convert(DestTy == Type::FloatTy ? APFloat::IEEEsingle :
 218                   DestTy == Type::DoubleTy ? APFloat::IEEEdouble :
 219                   DestTy == Type::X86_FP80Ty ? APFloat::x87DoubleExtended :
 220                   DestTy == Type::FP128Ty ? APFloat::IEEEquad :
 221                   APFloat::Bogus,
 222                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 223       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 224     }
 225     return 0; // Can't fold.
 226   case Instruction::FPToUI:
 227   case Instruction::FPToSI:
 228     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 229       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 230       uint64_t x[2];
 231       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 232       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 233                                 APFloat::rmTowardZero);
 234       APInt Val(DestBitWidth, 2, x);
 235       return ConstantInt::get(Val);
 236     }
 237     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 238       std::vector<Constant*> res;
 239       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 240       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 241       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 242         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 243                                                   DstEltTy));
 244       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 245     }
 246     return 0; // Can't fold.
 247   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 248     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 249       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 250     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 251   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 252     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 253       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 254     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 255   case Instruction::UIToFP:
 256   case Instruction::SIToFP:
 257     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 258       APInt api = CI->getValue();
 259       const uint64_t zero[] = {0, 0};
 260       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(SrcTy)->getBitWidth();
 261       APFloat apf = APFloat(APInt(DestTy->getPrimitiveSizeInBits(),
 262                                   2, zero));
 263       (void)apf.convertFromZeroExtendedInteger(api.getRawData(), BitWidth,
 264                                    opc==Instruction::SIToFP,
 265                                    APFloat::rmNearestTiesToEven);
 266       return ConstantFP::get(DestTy, apf);
 267     }
 268     if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 269       std::vector<Constant*> res;
 270       const VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 271       const Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 272       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 273         res.push_back(ConstantFoldCastInstruction(opc, V->getOperand(i),
 274                                                   DstEltTy));
 275       return ConstantVector::get(DestVecTy, res);
 276     }
 277     return 0;
 278   case Instruction::ZExt:
 279     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 280       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 281       APInt Result(CI->getValue());
 282       Result.zext(BitWidth);
 283       return ConstantInt::get(Result);
 284     }
 285     return 0;
 286   case Instruction::SExt:
 287     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 288       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 289       APInt Result(CI->getValue());
 290       Result.sext(BitWidth);
 291       return ConstantInt::get(Result);
 292     }
 293     return 0;
 294   case Instruction::Trunc:
 295     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 296       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 297       APInt Result(CI->getValue());
 298       Result.trunc(BitWidth);
 299       return ConstantInt::get(Result);
 300     }
 301     return 0;
 302   case Instruction::BitCast:
 303     return FoldBitCast(const_cast<Constant*>(V), DestTy);
 304   default:
 305     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 306     break;
 307   }
 308
 309   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 310   return 0;
 311 }
 312
 313 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 314                                               const Constant *V1,
 315                                               const Constant *V2) {
 316   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 317     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 318
 319   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 320   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 321   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 322   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 323   return 0;
 324 }
 325
 326 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 327                                                       const Constant *Idx) {
 328   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 329     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 330   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 331     return Constant::getNullValue(
 332                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 333
 334   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 335     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 336       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 337     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 338       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 339       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 340     }
 341   }
 342   return 0;
 343 }
 344
 345 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 346                                                      const Constant *Elt,
 347                                                      const Constant *Idx) {
 348   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 349   if (!CIdx) return 0;
 350   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 351   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 352     // Insertion of scalar constant into vector undef
 353     // Optimize away insertion of undef
 354     if (isa<UndefValue>(Elt))
 355       return const_cast<Constant*>(Val);
 356     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 357     // the insertion
 358     unsigned numOps =
 359       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 360     std::vector<Constant*> Ops;
 361     Ops.reserve(numOps);
 362     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 363       const Constant *Op =
 364         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 365       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 366     }
 367     return ConstantVector::get(Ops);
 368   }
 369   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 370     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 371     // Optimize away insertion of zero
 372     if (Elt->isNullValue())
 373       return const_cast<Constant*>(Val);
 374     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 375     // the insertion
 376     unsigned numOps =
 377       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 378     std::vector<Constant*> Ops;
 379     Ops.reserve(numOps);
 380     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 381       const Constant *Op =
 382         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 383       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 384     }
 385     return ConstantVector::get(Ops);
 386   }
 387   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 388     // Insertion of scalar constant into vector constant
 389     std::vector<Constant*> Ops;
 390     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 391     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 392       const Constant *Op =
 393         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 394       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 395     }
 396     return ConstantVector::get(Ops);
 397   }
 398   return 0;
 399 }
 400
 401 /// GetVectorElement - If C is a ConstantVector, ConstantAggregateZero or Undef
 402 /// return the specified element value.  Otherwise return null.
 403 static Constant *GetVectorElement(const Constant *C, unsigned EltNo) {
 404   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(C))
 405     return const_cast<Constant*>(CV->getOperand(EltNo));
 406
 407   const Type *EltTy = cast<VectorType>(C->getType())->getElementType();
 408   if (isa<ConstantAggregateZero>(C))
 409     return Constant::getNullValue(EltTy);
 410   if (isa<UndefValue>(C))
 411     return UndefValue::get(EltTy);
 412   return 0;
 413 }
 414
 415 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 416                                                      const Constant *V2,
 417                                                      const Constant *Mask) {
 418   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 419   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 420
 421   unsigned NumElts = cast<VectorType>(V1->getType())->getNumElements();
 422   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
 423
 424   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 425   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 426   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 427     Constant *InElt = GetVectorElement(Mask, i);
 428     if (InElt == 0) return 0;
 429
 430     if (isa<UndefValue>(InElt))
 431       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 432     else if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(InElt)) {
 433       unsigned Elt = CI->getZExtValue();
 434       if (Elt >= NumElts*2)
 435         InElt = UndefValue::get(EltTy);
 436       else if (Elt >= NumElts)
 437         InElt = GetVectorElement(V2, Elt-NumElts);
 438       else
 439         InElt = GetVectorElement(V1, Elt);
 440       if (InElt == 0) return 0;
 441     } else {
 442       // Unknown value.
 443       return 0;
 444     }
 445     Result.push_back(InElt);
 446   }
 447
 448   return ConstantVector::get(&Result[0], Result.size());
 449 }
 450
 451 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 452 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 453 /// constant. Either or both of V1 and V2 may be NULL, meaning a
 454 /// ConstantAggregateZero operand.
 455 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 456                               const ConstantVector *V2,
 457                               const VectorType *VTy,
 458                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 459   std::vector<Constant*> Res;
 460   const Type *EltTy = VTy->getElementType();
 461   for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
 462     const Constant *C1 = V1 ? V1->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 463     const Constant *C2 = V2 ? V2->getOperand(i) : Constant::getNullValue(EltTy);
 464     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(C1),
 465                      const_cast<Constant*>(C2)));
 466   }
 467   return ConstantVector::get(Res);
 468 }
 469
 470 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 471                                               const Constant *C1,
 472                                               const Constant *C2) {
 473   // No compile-time operations on this type yet.
 474   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 475     return 0;
 476
 477   // Handle UndefValue up front
 478   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 479     switch (Opcode) {
 480     case Instruction::Add:
 481     case Instruction::Sub:
 482     case Instruction::Xor:
 483       return UndefValue::get(C1->getType());
 484     case Instruction::Mul:
 485     case Instruction::And:
 486       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 487     case Instruction::UDiv:
 488     case Instruction::SDiv:
 489     case Instruction::FDiv:
 490     case Instruction::URem:
 491     case Instruction::SRem:
 492     case Instruction::FRem:
 493       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 494         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 495       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 496     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 497       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 498         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 499       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 500     case Instruction::LShr:
 501       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 502         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 503       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 504                                                     // undef lshr X -> 0
 505     case Instruction::AShr:
 506       if (!isa<UndefValue>(C2))
 507         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 508       else if (isa<UndefValue>(C1))
 509         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 510       else
 511         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 512     case Instruction::Shl:
 513       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 514       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 515     }
 516   }
 517
 518   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 519     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 520       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 521       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 522       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 523     } else {
 524       // Just implement a couple of simple identities.
 525       switch (Opcode) {
 526       case Instruction::Add:
 527         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 528         break;
 529       case Instruction::Sub:
 530         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 531         break;
 532       case Instruction::Mul:
 533         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 534         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 535           if (CI->equalsInt(1))
 536             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 537         break;
 538       case Instruction::UDiv:
 539       case Instruction::SDiv:
 540         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 541           if (CI->equalsInt(1))
 542             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 543         break;
 544       case Instruction::URem:
 545       case Instruction::SRem:
 546         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 547           if (CI->equalsInt(1))
 548             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 549         break;
 550       case Instruction::And:
 551         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 552           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 553           if (CI->isAllOnesValue())
 554             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 555
 556           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 557           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 558             APInt PossiblySetBits
 559               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 560             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 561             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 562               return const_cast<Constant*>(C1);
 563           }
 564         }
 565         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 566           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 567
 568           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 569           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 570           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 571             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 572                 isa<Function>(CPR))
 573               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 574         }
 575         break;
 576       case Instruction::Or:
 577         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 578         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 579           if (CI->isAllOnesValue())
 580             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 581         break;
 582       case Instruction::Xor:
 583         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 584         break;
 585       case Instruction::AShr:
 586         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 587         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 588           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 589                                        const_cast<Constant*>(C2));
 590         break;
 591       }
 592     }
 593   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 594     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 595     // other way if possible.
 596     switch (Opcode) {
 597     case Instruction::Add:
 598     case Instruction::Mul:
 599     case Instruction::And:
 600     case Instruction::Or:
 601     case Instruction::Xor:
 602       // No change of opcode required.
 603       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 604
 605     case Instruction::Shl:
 606     case Instruction::LShr:
 607     case Instruction::AShr:
 608     case Instruction::Sub:
 609     case Instruction::SDiv:
 610     case Instruction::UDiv:
 611     case Instruction::FDiv:
 612     case Instruction::URem:
 613     case Instruction::SRem:
 614     case Instruction::FRem:
 615     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 616       return 0;
 617     }
 618   }
 619
 620   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 621   // so look at directly computing the value.
 622   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 623     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 624       using namespace APIntOps;
 625       APInt C1V = CI1->getValue();
 626       APInt C2V = CI2->getValue();
 627       switch (Opcode) {
 628       default:
 629         break;
 630       case Instruction::Add:
 631         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 632       case Instruction::Sub:
 633         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 634       case Instruction::Mul:
 635         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 636       case Instruction::UDiv:
 637         if (CI2->isNullValue())
 638           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 639         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 640       case Instruction::SDiv:
 641         if (CI2->isNullValue())
 642           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 643         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 644           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 645         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 646       case Instruction::URem:
 647         if (C2->isNullValue())
 648           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 649         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 650       case Instruction::SRem:
 651         if (CI2->isNullValue())
 652           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 653         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 654           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 655         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 656       case Instruction::And:
 657         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 658       case Instruction::Or:
 659         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 660       case Instruction::Xor:
 661         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 662       case Instruction::Shl:
 663         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 664           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 665             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 666           else
 667             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 668         }
 669         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 670       case Instruction::LShr:
 671         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 672           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 673             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 674           else
 675             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 676         }
 677         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 678       case Instruction::AShr:
 679         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue()) {
 680           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 681             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 682           else
 683             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 684         }
 685         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 686       }
 687     }
 688   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 689     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 690       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 691       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 692       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 693       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 694       switch (Opcode) {
 695       default:
 696         break;
 697       case Instruction::Add:
 698         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 699         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 700       case Instruction::Sub:
 701         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 702         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 703       case Instruction::Mul:
 704         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 705         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 706       case Instruction::FDiv:
 707         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 708         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 709       case Instruction::FRem:
 710         if (C2V.isZero())
 711           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 712           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 713                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 714                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 715         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 716         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 717       }
 718     }
 719   } else if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
 720     const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1);
 721     const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2);
 722     if ((CP1 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C1)) &&
 723         (CP2 != NULL || isa<ConstantAggregateZero>(C2))) {
 724       switch (Opcode) {
 725         default:
 726           break;
 727         case Instruction::Add:
 728         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAdd);
 729         case Instruction::Sub:
 730         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSub);
 731         case Instruction::Mul:
 732         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getMul);
 733         case Instruction::UDiv:
 734         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getUDiv);
 735         case Instruction::SDiv:
 736         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSDiv);
 737         case Instruction::FDiv:
 738         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFDiv);
 739         case Instruction::URem:
 740         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getURem);
 741         case Instruction::SRem:
 742         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getSRem);
 743         case Instruction::FRem:
 744         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getFRem);
 745         case Instruction::And:
 746         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getAnd);
 747         case Instruction::Or:
 748         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getOr);
 749         case Instruction::Xor:
 750         return EvalVectorOp(CP1, CP2, VTy, ConstantExpr::getXor);
 751       }
 752     }
 753   }
 754
 755   // We don't know how to fold this
 756   return 0;
 757 }
 758
 759 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 760 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 761 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 762   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 763   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 764
 765     // If all of elements have zero size, this does too.
 766     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 767       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 768     return true;
 769
 770   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 771     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 772   }
 773   return false;
 774 }
 775
 776 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 777 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 778 ///
 779 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 780 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 781 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 782 ///
 783 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 784   if (C1 == C2) return 0;
 785
 786   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 787   // anything with them.
 788   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 789     return -2; // don't know!
 790
 791   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 792   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 793   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 794     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 795
 796   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 797     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 798
 799   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 800
 801   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 802   // no pointer difference being made here.
 803   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 804     return -2; // dunno.
 805
 806   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 807   // found a difference!
 808   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 809       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 810     return -1;
 811   else
 812     return 1;
 813 }
 814
 815 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 816 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 817 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 818 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 819 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 820 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 821 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 822 ///
 823 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 824 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 825 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 826 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 827                                                 const Constant *V2) {
 828   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 829          "Cannot compare values of different types!");
 830
 831   // No compile-time operations on this type yet.
 832   if (V1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
 833     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 834
 835   // Handle degenerate case quickly
 836   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 837
 838   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 839     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 840       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 841       ConstantInt *R = 0;
 842       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 843       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 844       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 845                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 846       if (R && !R->isZero())
 847         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 848       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 849                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 850       if (R && !R->isZero())
 851         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 852       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 853                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 854       if (R && !R->isZero())
 855         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 856
 857       // Nothing more we can do
 858       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 859     }
 860
 861     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 862     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 863     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 864       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 865   } else {
 866     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 867     // constantexpr or a simple constant.
 868     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 869     switch (CE1->getOpcode()) {
 870     case Instruction::FPTrunc:
 871     case Instruction::FPExt:
 872     case Instruction::UIToFP:
 873     case Instruction::SIToFP:
 874       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 875       break;
 876     default:
 877       break;
 878     }
 879   }
 880   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 881   // probably be added on demand, as they seem needed.
 882   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 883 }
 884
 885 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 886 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 887 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 888 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 889 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 890 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 891 ///
 892 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 893 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 894 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 895 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 896 ///
 897 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 898                                                 const Constant *V2,
 899                                                 bool isSigned) {
 900   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 901          "Cannot compare different types of values!");
 902   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 903
 904   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 905     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 906       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 907       // folder.
 908       ConstantInt *R = 0;
 909       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 910       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 911       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 912       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 913       if (R && !R->isZero())
 914         return pred;
 915       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 916       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 917       if (R && !R->isZero())
 918         return pred;
 919       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 920       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 921       if (R && !R->isZero())
 922         return pred;
 923
 924       // If we couldn't figure it out, bail.
 925       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 926     }
 927
 928     // If the first operand is simple, swap operands.
 929     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 930       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 931     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 932       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 933
 934   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 935     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 936       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 937         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 938       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 939         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 940       else
 941         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 942     }
 943
 944     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 945     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 946     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 947       // Don't try to decide equality of aliases.
 948       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 949         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 950           return ICmpInst::ICMP_NE;
 951     } else {
 952       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 953       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 954       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 955         return ICmpInst::ICMP_NE;
 956     }
 957   } else {
 958     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 959     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 960     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 961     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 962
 963     switch (CE1->getOpcode()) {
 964     case Instruction::Trunc:
 965     case Instruction::FPTrunc:
 966     case Instruction::FPExt:
 967     case Instruction::FPToUI:
 968     case Instruction::FPToSI:
 969       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 970
 971     case Instruction::UIToFP:
 972     case Instruction::SIToFP:
 973     case Instruction::BitCast:
 974     case Instruction::ZExt:
 975     case Instruction::SExt:
 976       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 977       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 978       if (V2->isNullValue() &&
 979           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 980         bool sgnd = isSigned;
 981         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
 982         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
 983         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
 984                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
 985                                     sgnd);
 986       }
 987
 988       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 989       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 990       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 991       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 992       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 993         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 994             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
 995             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
 996           bool sgnd = isSigned;
 997           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
 998           if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
 999           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1000                                       sgnd);
1001         }
1002       break;
1003
1004     case Instruction::GetElementPtr:
1005       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1006       // pointer type.  Check the various cases.
1007       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1008         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1009         // of the GEP equals the null pointer.
1010         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1011           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1012             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1013             // to null pointer so its greater-or-equal
1014             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1015           else
1016             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1017             // so the result is greater-than
1018             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1019         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1020           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1021           // non-zero indices.
1022           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1023             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1024               // Offsetting from null, must not be equal.
1025               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1026           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1027           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1028         }
1029         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1030       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1031         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1032           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1033             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1034             // a null pointer, so its less-or-equal
1035             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1036           else
1037             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1038             // so the result is less-than
1039             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1040         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1041           if (CPR1 == CPR2) {
1042             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1043             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1044             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1045             // with a single zero index, it must be nonzero.
1046             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1047                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1048                    "Suprising getelementptr!");
1049             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1050           } else {
1051             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1052             // but they can't be equal.
1053             return ICmpInst::ICMP_NE;
1054           }
1055         }
1056       } else {
1057         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1058         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1059
1060         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1061         // probably be added on demand, as they seem needed.
1062         switch (CE2->getOpcode()) {
1063         default: break;
1064         case Instruction::GetElementPtr:
1065           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1066           // obviously to the same or different globals.
1067           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1068             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1069               return ICmpInst::ICMP_NE;
1070             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1071             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1072             // ordering of the resultant pointers.
1073             unsigned i = 1;
1074
1075             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1076             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1077             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1078                  ++i, ++GTI)
1079               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1080                                  GTI.getIndexedType())) {
1081               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1082               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1083               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1084               }
1085
1086             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1087             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1088             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1089               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1090                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1091                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1092                 else
1093                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1094               }
1095
1096             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1097               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1098                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1099                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1100                 else
1101                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1102               }
1103             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1104           }
1105         }
1106       }
1107     default:
1108       break;
1109     }
1110   }
1111
1112   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1113 }
1114
1115 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1116                                                const Constant *C1,
1117                                                const Constant *C2) {
1118
1119   // Handle some degenerate cases first
1120   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1121     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
1122
1123   // No compile-time operations on this type yet.
1124   if (C1->getType() == Type::PPC_FP128Ty)
1125     return 0;
1126
1127   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1128   if (C1->isNullValue()) {
1129     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1130       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1131       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1132         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1133           return ConstantInt::getFalse();
1134         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1135           return ConstantInt::getTrue();
1136       }
1137   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1138   } else if (C2->isNullValue()) {
1139     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1140       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1141       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1142         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1143           return ConstantInt::getFalse();
1144         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1145           return ConstantInt::getTrue();
1146       }
1147   }
1148
1149   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1150     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1151     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1152     switch (pred) {
1153     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1154     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1155     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1156     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1157     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1158     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1159     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1160     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1161     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1162     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1163     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1164     }
1165   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1166     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1167     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1168     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1169     switch (pred) {
1170     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1171     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1172     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1173     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1174       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1175     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1176       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1177     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1178       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1179                                             R==APFloat::cmpEqual);
1180     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1181       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1182     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1183       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1184     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1185       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1186                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1187     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1188       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1189                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1190     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1191       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1192     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1193       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1194                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1195     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1196       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1197     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1198       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1199     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1200       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1201                                             R==APFloat::cmpEqual);
1202     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1203       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1204     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1205       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1206                                             R==APFloat::cmpEqual);
1207     }
1208   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1209     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1210       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1211         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1212           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1213               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1214               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1215           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1216             return CB;
1217         }
1218         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1219         return 0;
1220       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1221         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1222           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1223               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1224               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1225           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1226             return CB;
1227         }
1228         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1229         return 0;
1230       }
1231     }
1232   }
1233
1234   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1235     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1236     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1237     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1238     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1239     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1240     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1241     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1242     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1243     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1244     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1245     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1246     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1247     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1248       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1249     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1250       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1251           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1252           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1253           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1254     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1255       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1256           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1257           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1258           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1259     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1260       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1261           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1262           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1263           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1264     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1265       // We can only partially decide this relation.
1266       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1267         return ConstantInt::getFalse();
1268       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1269         return ConstantInt::getTrue();
1270       break;
1271     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1272       // We can only partially decide this relation.
1273       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1274         return ConstantInt::getFalse();
1275       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1276         return ConstantInt::getTrue();
1277       break;
1278     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1279       // We can only partially decide this relation.
1280       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1281         return ConstantInt::getFalse();
1282       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1283         return ConstantInt::getTrue();
1284       break;
1285     }
1286   } else {
1287     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1288     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1289     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1290     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1291       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1292     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1293       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1294       // computation precisely.
1295       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1296                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1297                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1298                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1299                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1300                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1301     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1302       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1303       // precisely.
1304       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1305                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1306                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1307                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1308     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1309       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1310       // precisely.
1311       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1312                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1313                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1314                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1315     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1316       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1317       // precisely.
1318       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1319                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1320                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1321                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1322     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1323       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1324       // precisely.
1325       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1326                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1327                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1328                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1329     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1330       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1331       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1332       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1333       break;
1334     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1335       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1336       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1337       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1338       break;
1339
1340     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1341       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1342       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1343       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1344       break;
1345     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1346       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1347       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1348       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1349       break;
1350
1351     case ICmpInst::ICMP_NE:
1352       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1353       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1354       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1355       break;
1356     }
1357
1358     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1359       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1360       // other way if possible.
1361       switch (pred) {
1362       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1363       case ICmpInst::ICMP_NE:
1364         // No change of predicate required.
1365         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1366
1367       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1368       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1369       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1370       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1371       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1372       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1373       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1374       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1375         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1376         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1377         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1378
1379       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1380         break;
1381       }
1382     }
1383   }
1384   return 0;
1385 }
1386
1387 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1388                                           Constant* const *Idxs,
1389                                           unsigned NumIdx) {
1390   if (NumIdx == 0 ||
1391       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1392     return const_cast<Constant*>(C);
1393
1394   if (isa<UndefValue>(C)) {
1395     const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1396     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1397                                                        (Value **)Idxs,
1398                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1399                                                        true);
1400     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1401     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1402   }
1403
1404   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1405   if (C->isNullValue()) {
1406     bool isNull = true;
1407     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1408       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1409         isNull = false;
1410         break;
1411       }
1412     if (isNull) {
1413       const PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1414       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr,
1415                                                          (Value**)Idxs,
1416                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1417                                                          true);
1418       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1419       return
1420         ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,Ptr->getAddressSpace()));
1421     }
1422   }
1423
1424   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1425     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1426     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1427     // getelementptr instructions into a single instruction.
1428     //
1429     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1430       const Type *LastTy = 0;
1431       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1432            I != E; ++I)
1433         LastTy = *I;
1434
1435       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1436         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1437         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1438         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1439           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1440
1441         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1442         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1443         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1444         // Otherwise it must be an array.
1445         if (!Idx0->isNullValue()) {
1446           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1447           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1448             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1449             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1450                                                           Type::Int64Ty);
1451             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1452           } else {
1453             Combined =
1454               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1455           }
1456         }
1457
1458         NewIndices.push_back(Combined);
1459         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1460         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1461                                               NewIndices.size());
1462       }
1463     }
1464
1465     // Implement folding of:
1466     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1467     //                        long 0, long 0)
1468     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1469     //
1470     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1471       if (const PointerType *SPT =
1472           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1473         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1474           if (const ArrayType *CAT =
1475         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1476             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1477               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1478                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1479     }
1480
1481     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1482     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1483     // This happens with pointers to member functions in C++.
1484     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1485         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1486         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1487       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1488       Constant *Offset = Idxs[0];
1489
1490       // Convert the smaller integer to the larger type.
1491       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1492           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1493         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1494       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1495                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1496         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1497
1498       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1499       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1500     }
1501   }
1502   return 0;
1503 }
1504