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