lib/VMCore/ConstantFold.cpp

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