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                                           APFloat::IEEEdouble,
 184                   APFloat::rmNearestTiesToEven);
 185       return ConstantFP::get(DestTy, Val);
 186     }
 187     return 0; // Can't fold.
 188   case Instruction::FPToUI:
 189     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 190       APFloat V = FPC->getValueAPF();
 191       bool isDouble = &V.getSemantics()==&APFloat::IEEEdouble;
 192       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 193       APInt Val(APIntOps::RoundDoubleToAPInt(isDouble ? V.convertToDouble() :
 194                                    (double)V.convertToFloat(), DestBitWidth));
 195       return ConstantInt::get(Val);
 196     }
 197     return 0; // Can't fold.
 198   case Instruction::FPToSI:
 199     if (const ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 200       APFloat V = FPC->getValueAPF();
 201       bool isDouble = &V.getSemantics()==&APFloat::IEEEdouble;
 202       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 203       APInt Val(APIntOps::RoundDoubleToAPInt(isDouble ? V.convertToDouble() :
 204                                     (double)V.convertToFloat(), DestBitWidth));
 205       return ConstantInt::get(Val);
 206     }
 207     return 0; // Can't fold.
 208   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 209     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 210       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 211     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 212   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 213     if (V->isNullValue())       // is it a null pointer value?
 214       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 215     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 216   case Instruction::UIToFP:
 217     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 218       if (DestTy==Type::FloatTy)
 219         return ConstantFP::get(DestTy,
 220                             APFloat((float)CI->getValue().roundToDouble()));
 221       else
 222         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue().roundToDouble()));
 223     }
 224     return 0;
 225   case Instruction::SIToFP:
 226     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 227       double d = CI->getValue().signedRoundToDouble();
 228       if (DestTy==Type::FloatTy)
 229         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat((float)d));
 230       else
 231         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(d));
 232     }
 233     return 0;
 234   case Instruction::ZExt:
 235     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 236       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 237       APInt Result(CI->getValue());
 238       Result.zext(BitWidth);
 239       return ConstantInt::get(Result);
 240     }
 241     return 0;
 242   case Instruction::SExt:
 243     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 244       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 245       APInt Result(CI->getValue());
 246       Result.sext(BitWidth);
 247       return ConstantInt::get(Result);
 248     }
 249     return 0;
 250   case Instruction::Trunc:
 251     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 252       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 253       APInt Result(CI->getValue());
 254       Result.trunc(BitWidth);
 255       return ConstantInt::get(Result);
 256     }
 257     return 0;
 258   case Instruction::BitCast:
 259     if (SrcTy == DestTy)
 260       return (Constant*)V; // no-op cast
 261
 262     // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 263     // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 264     if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 265       if (const PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy)) {
 266         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 267         IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 268         const Type *ElTy = PTy->getElementType();
 269         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 270           if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 271             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 272             ElTy = STy->getElementType(0);
 273             IdxList.push_back(Constant::getNullValue(Type::Int32Ty));
 274           } else if (const SequentialType *STy =
 275                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 276             if (isa<PointerType>(ElTy)) break;  // Can't index into pointers!
 277             ElTy = STy->getElementType();
 278             IdxList.push_back(IdxList[0]);
 279           } else {
 280             break;
 281           }
 282         }
 283
 284         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 285           return ConstantExpr::getGetElementPtr(
 286               const_cast<Constant*>(V), &IdxList[0], IdxList.size());
 287       }
 288
 289     // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 290     // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 291     if (const VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 292       if (const VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 293         assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 294                "Not cast between same sized vectors!");
 295         // First, check for null and undef
 296         if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 297           return Constant::getNullValue(DestTy);
 298         if (isa<UndefValue>(V))
 299           return UndefValue::get(DestTy);
 300
 301         if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V)) {
 302           // This is a cast from a ConstantVector of one type to a
 303           // ConstantVector of another type.  Check to see if all elements of
 304           // the input are simple.
 305           bool AllSimpleConstants = true;
 306           for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i) {
 307             if (!isa<ConstantInt>(CV->getOperand(i)) &&
 308                 !isa<ConstantFP>(CV->getOperand(i))) {
 309               AllSimpleConstants = false;
 310               break;
 311             }
 312           }
 313
 314           // If all of the elements are simple constants, we can fold this.
 315           if (AllSimpleConstants)
 316             return CastConstantVector(const_cast<ConstantVector*>(CV), DestPTy);
 317         }
 318       }
 319     }
 320
 321     // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 322     // bitcast right.
 323     if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 324       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 325
 326     // Handle integral constant input.
 327     if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 328       if (DestTy->isInteger())
 329         // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 330         // be the same. Consequently, we just fold to V.
 331         return const_cast<Constant*>(V);
 332
 333       if (DestTy->isFloatingPoint()) {
 334         assert((DestTy == Type::DoubleTy || DestTy == Type::FloatTy) &&
 335                "Unknown FP type!");
 336         return ConstantFP::get(DestTy, APFloat(CI->getValue()));
 337       }
 338       // Otherwise, can't fold this (vector?)
 339       return 0;
 340     }
 341
 342     // Handle ConstantFP input.
 343     if (const ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 344       // FP -> Integral.
 345       if (DestTy == Type::Int32Ty) {
 346         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 347       } else {
 348         assert(DestTy == Type::Int64Ty && "only support f32/f64 for now!");
 349         return ConstantInt::get(FP->getValueAPF().convertToAPInt());
 350       }
 351     }
 352     return 0;
 353   default:
 354     assert(!"Invalid CE CastInst opcode");
 355     break;
 356   }
 357
 358   assert(0 && "Failed to cast constant expression");
 359   return 0;
 360 }
 361
 362 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(const Constant *Cond,
 363                                               const Constant *V1,
 364                                               const Constant *V2) {
 365   if (const ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(Cond))
 366     return const_cast<Constant*>(CB->getZExtValue() ? V1 : V2);
 367
 368   if (isa<UndefValue>(V1)) return const_cast<Constant*>(V2);
 369   if (isa<UndefValue>(V2)) return const_cast<Constant*>(V1);
 370   if (isa<UndefValue>(Cond)) return const_cast<Constant*>(V1);
 371   if (V1 == V2) return const_cast<Constant*>(V1);
 372   return 0;
 373 }
 374
 375 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(const Constant *Val,
 376                                                       const Constant *Idx) {
 377   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 378     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 379   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 380     return Constant::getNullValue(
 381                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 382
 383   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 384     if (const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 385       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue()));
 386     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 387       // ee({w,x,y,z}, undef) -> w (an arbitrary value).
 388       return const_cast<Constant*>(CVal->getOperand(0));
 389     }
 390   }
 391   return 0;
 392 }
 393
 394 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(const Constant *Val,
 395                                                      const Constant *Elt,
 396                                                      const Constant *Idx) {
 397   const ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 398   if (!CIdx) return 0;
 399   APInt idxVal = CIdx->getValue();
 400   if (isa<UndefValue>(Val)) {
 401     // Insertion of scalar constant into vector undef
 402     // Optimize away insertion of undef
 403     if (isa<UndefValue>(Elt))
 404       return const_cast<Constant*>(Val);
 405     // Otherwise break the aggregate undef into multiple undefs and do
 406     // the insertion
 407     unsigned numOps =
 408       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 409     std::vector<Constant*> Ops;
 410     Ops.reserve(numOps);
 411     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 412       const Constant *Op =
 413         (idxVal == i) ? Elt : UndefValue::get(Elt->getType());
 414       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 415     }
 416     return ConstantVector::get(Ops);
 417   }
 418   if (isa<ConstantAggregateZero>(Val)) {
 419     // Insertion of scalar constant into vector aggregate zero
 420     // Optimize away insertion of zero
 421     if (Elt->isNullValue())
 422       return const_cast<Constant*>(Val);
 423     // Otherwise break the aggregate zero into multiple zeros and do
 424     // the insertion
 425     unsigned numOps =
 426       cast<VectorType>(Val->getType())->getNumElements();
 427     std::vector<Constant*> Ops;
 428     Ops.reserve(numOps);
 429     for (unsigned i = 0; i < numOps; ++i) {
 430       const Constant *Op =
 431         (idxVal == i) ? Elt : Constant::getNullValue(Elt->getType());
 432       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 433     }
 434     return ConstantVector::get(Ops);
 435   }
 436   if (const ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 437     // Insertion of scalar constant into vector constant
 438     std::vector<Constant*> Ops;
 439     Ops.reserve(CVal->getNumOperands());
 440     for (unsigned i = 0; i < CVal->getNumOperands(); ++i) {
 441       const Constant *Op =
 442         (idxVal == i) ? Elt : cast<Constant>(CVal->getOperand(i));
 443       Ops.push_back(const_cast<Constant*>(Op));
 444     }
 445     return ConstantVector::get(Ops);
 446   }
 447   return 0;
 448 }
 449
 450 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(const Constant *V1,
 451                                                      const Constant *V2,
 452                                                      const Constant *Mask) {
 453   // TODO:
 454   return 0;
 455 }
 456
 457 /// EvalVectorOp - Given two vector constants and a function pointer, apply the
 458 /// function pointer to each element pair, producing a new ConstantVector
 459 /// constant.
 460 static Constant *EvalVectorOp(const ConstantVector *V1,
 461                               const ConstantVector *V2,
 462                               Constant *(*FP)(Constant*, Constant*)) {
 463   std::vector<Constant*> Res;
 464   for (unsigned i = 0, e = V1->getNumOperands(); i != e; ++i)
 465     Res.push_back(FP(const_cast<Constant*>(V1->getOperand(i)),
 466                      const_cast<Constant*>(V2->getOperand(i))));
 467   return ConstantVector::get(Res);
 468 }
 469
 470 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 471                                               const Constant *C1,
 472                                               const Constant *C2) {
 473   // Handle UndefValue up front
 474   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 475     switch (Opcode) {
 476     case Instruction::Add:
 477     case Instruction::Sub:
 478     case Instruction::Xor:
 479       return UndefValue::get(C1->getType());
 480     case Instruction::Mul:
 481     case Instruction::And:
 482       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 483     case Instruction::UDiv:
 484     case Instruction::SDiv:
 485     case Instruction::FDiv:
 486     case Instruction::URem:
 487     case Instruction::SRem:
 488     case Instruction::FRem:
 489       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 490         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 491       return const_cast<Constant*>(C2);            // X / undef -> undef
 492     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 493       if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
 494         return ConstantVector::getAllOnesValue(PTy);
 495       return ConstantInt::getAllOnesValue(C1->getType());
 496     case Instruction::LShr:
 497       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 498         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef lshr undef -> undef
 499       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 500                                                     // undef lshr X -> 0
 501     case Instruction::AShr:
 502       if (!isa<UndefValue>(C2))
 503         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr X --> undef
 504       else if (isa<UndefValue>(C1))
 505         return const_cast<Constant*>(C1);           // undef ashr undef -> undef
 506       else
 507         return const_cast<Constant*>(C1);           // X ashr undef --> X
 508     case Instruction::Shl:
 509       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 510       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 511     }
 512   }
 513
 514   if (const ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 515     if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 516       // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
 517       // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
 518       // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
 519     } else {
 520       // Just implement a couple of simple identities.
 521       switch (Opcode) {
 522       case Instruction::Add:
 523         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X + 0 == X
 524         break;
 525       case Instruction::Sub:
 526         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X - 0 == X
 527         break;
 528       case Instruction::Mul:
 529         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C2);  // X * 0 == 0
 530         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 531           if (CI->equalsInt(1))
 532             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X * 1 == X
 533         break;
 534       case Instruction::UDiv:
 535       case Instruction::SDiv:
 536         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 537           if (CI->equalsInt(1))
 538             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X / 1 == X
 539         break;
 540       case Instruction::URem:
 541       case Instruction::SRem:
 542         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 543           if (CI->equalsInt(1))
 544             return Constant::getNullValue(CI->getType());         // X % 1 == 0
 545         break;
 546       case Instruction::And:
 547         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 548           if (CI->isZero()) return const_cast<Constant*>(C2);     // X & 0 == 0
 549           if (CI->isAllOnesValue())
 550             return const_cast<Constant*>(C1);                     // X & -1 == X
 551
 552           // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 553           if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 554             APInt PossiblySetBits
 555               = cast<IntegerType>(CE1->getOperand(0)->getType())->getMask();
 556             PossiblySetBits.zext(C1->getType()->getPrimitiveSizeInBits());
 557             if ((PossiblySetBits & CI->getValue()) == PossiblySetBits)
 558               return const_cast<Constant*>(C1);
 559           }
 560         }
 561         if (CE1->isCast() && isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 562           GlobalValue *CPR = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 563
 564           // Functions are at least 4-byte aligned.  If and'ing the address of a
 565           // function with a constant < 4, fold it to zero.
 566           if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 567             if (CI->getValue().ult(APInt(CI->getType()->getBitWidth(),4)) &&
 568                 isa<Function>(CPR))
 569               return Constant::getNullValue(CI->getType());
 570         }
 571         break;
 572       case Instruction::Or:
 573         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X | 0 == X
 574         if (const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 575           if (CI->isAllOnesValue())
 576             return const_cast<Constant*>(C2);  // X | -1 == -1
 577         break;
 578       case Instruction::Xor:
 579         if (C2->isNullValue()) return const_cast<Constant*>(C1);  // X ^ 0 == X
 580         break;
 581       case Instruction::AShr:
 582         // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
 583         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
 584           return ConstantExpr::getLShr(const_cast<Constant*>(C1),
 585                                        const_cast<Constant*>(C2));
 586         break;
 587       }
 588     }
 589   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
 590     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
 591     // other way if possible.
 592     switch (Opcode) {
 593     case Instruction::Add:
 594     case Instruction::Mul:
 595     case Instruction::And:
 596     case Instruction::Or:
 597     case Instruction::Xor:
 598       // No change of opcode required.
 599       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
 600
 601     case Instruction::Shl:
 602     case Instruction::LShr:
 603     case Instruction::AShr:
 604     case Instruction::Sub:
 605     case Instruction::SDiv:
 606     case Instruction::UDiv:
 607     case Instruction::FDiv:
 608     case Instruction::URem:
 609     case Instruction::SRem:
 610     case Instruction::FRem:
 611     default:  // These instructions cannot be flopped around.
 612       return 0;
 613     }
 614   }
 615
 616   // At this point we know neither constant is an UndefValue nor a ConstantExpr
 617   // so look at directly computing the value.
 618   if (const ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
 619     if (const ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 620       using namespace APIntOps;
 621       APInt C1V = CI1->getValue();
 622       APInt C2V = CI2->getValue();
 623       switch (Opcode) {
 624       default:
 625         break;
 626       case Instruction::Add:
 627         return ConstantInt::get(C1V + C2V);
 628       case Instruction::Sub:
 629         return ConstantInt::get(C1V - C2V);
 630       case Instruction::Mul:
 631         return ConstantInt::get(C1V * C2V);
 632       case Instruction::UDiv:
 633         if (CI2->isNullValue())
 634           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 635         return ConstantInt::get(C1V.udiv(C2V));
 636       case Instruction::SDiv:
 637         if (CI2->isNullValue())
 638           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 639         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 640           return 0;        // MIN_INT / -1 -> overflow
 641         return ConstantInt::get(C1V.sdiv(C2V));
 642       case Instruction::URem:
 643         if (C2->isNullValue())
 644           return 0;        // X / 0 -> can't fold
 645         return ConstantInt::get(C1V.urem(C2V));
 646       case Instruction::SRem:
 647         if (CI2->isNullValue())
 648           return 0;        // X % 0 -> can't fold
 649         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
 650           return 0;        // MIN_INT % -1 -> overflow
 651         return ConstantInt::get(C1V.srem(C2V));
 652       case Instruction::And:
 653         return ConstantInt::get(C1V & C2V);
 654       case Instruction::Or:
 655         return ConstantInt::get(C1V | C2V);
 656       case Instruction::Xor:
 657         return ConstantInt::get(C1V ^ C2V);
 658       case Instruction::Shl:
 659         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 660           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 661             return ConstantInt::get(C1V.shl(shiftAmt));
 662           else
 663             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 664         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 665       case Instruction::LShr:
 666         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 667           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 668             return ConstantInt::get(C1V.lshr(shiftAmt));
 669           else
 670             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 671         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 672       case Instruction::AShr:
 673         if (uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue())
 674           if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
 675             return ConstantInt::get(C1V.ashr(shiftAmt));
 676           else
 677             return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
 678         return const_cast<ConstantInt*>(CI1); // Zero shift is identity
 679       }
 680     }
 681   } else if (const ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
 682     if (const ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
 683       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
 684       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
 685       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
 686       bool isDouble = CFP1->getType()==Type::DoubleTy;
 687       switch (Opcode) {
 688       default:
 689         break;
 690       case Instruction::Add:
 691         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 692         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 693       case Instruction::Sub:
 694         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 695         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 696       case Instruction::Mul:
 697         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 698         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 699       case Instruction::FDiv:
 700         // FIXME better to look at the return code
 701         if (C2V.isZero())
 702           if (C1V.isZero())
 703             // IEEE 754, Section 7.1, #4
 704             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 705                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 706                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 707           else if (C2V.isNegZero() || C1V.isNegative())
 708             // IEEE 754, Section 7.2, negative infinity case
 709             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 710                             APFloat(-std::numeric_limits<double>::infinity()) :
 711                             APFloat(-std::numeric_limits<float>::infinity()));
 712           else
 713             // IEEE 754, Section 7.2, positive infinity case
 714             return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 715                             APFloat(std::numeric_limits<double>::infinity()) :
 716                             APFloat(std::numeric_limits<float>::infinity()));
 717         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 718         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 719       case Instruction::FRem:
 720         if (C2V.isZero())
 721           // IEEE 754, Section 7.1, #5
 722           return ConstantFP::get(CFP1->getType(), isDouble ?
 723                             APFloat(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN()) :
 724                             APFloat(std::numeric_limits<float>::quiet_NaN()));
 725         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
 726         return ConstantFP::get(CFP1->getType(), C3V);
 727       }
 728     }
 729   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
 730     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
 731       switch (Opcode) {
 732         default:
 733           break;
 734         case Instruction::Add:
 735           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAdd);
 736         case Instruction::Sub:
 737           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSub);
 738         case Instruction::Mul:
 739           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getMul);
 740         case Instruction::UDiv:
 741           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getUDiv);
 742         case Instruction::SDiv:
 743           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSDiv);
 744         case Instruction::FDiv:
 745           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFDiv);
 746         case Instruction::URem:
 747           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getURem);
 748         case Instruction::SRem:
 749           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getSRem);
 750         case Instruction::FRem:
 751           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getFRem);
 752         case Instruction::And:
 753           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getAnd);
 754         case Instruction::Or:
 755           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getOr);
 756         case Instruction::Xor:
 757           return EvalVectorOp(CP1, CP2, ConstantExpr::getXor);
 758       }
 759     }
 760   }
 761
 762   // We don't know how to fold this
 763   return 0;
 764 }
 765
 766 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
 767 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
 768 static bool isMaybeZeroSizedType(const Type *Ty) {
 769   if (isa<OpaqueType>(Ty)) return true;  // Can't say.
 770   if (const StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 771
 772     // If all of elements have zero size, this does too.
 773     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
 774       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
 775     return true;
 776
 777   } else if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 778     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
 779   }
 780   return false;
 781 }
 782
 783 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
 784 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
 785 ///
 786 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
 787 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
 788 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
 789 ///
 790 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, const Type *ElTy) {
 791   if (C1 == C2) return 0;
 792
 793   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
 794   // anything with them.
 795   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
 796     return -2; // don't know!
 797
 798   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
 799   // type.  Long is always big enough, so we use it.
 800   if (C1->getType() != Type::Int64Ty)
 801     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::Int64Ty);
 802
 803   if (C2->getType() != Type::Int64Ty)
 804     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::Int64Ty);
 805
 806   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
 807
 808   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
 809   // no pointer difference being made here.
 810   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
 811     return -2; // dunno.
 812
 813   // If they are really different, now that they are the same type, then we
 814   // found a difference!
 815   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
 816       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
 817     return -1;
 818   else
 819     return 1;
 820 }
 821
 822 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
 823 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 824 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
 825 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
 826 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
 827 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
 828 /// ConstantFoldCompareInstruction.
 829 ///
 830 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 831 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
 832 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
 833 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(const Constant *V1,
 834                                                 const Constant *V2) {
 835   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 836          "Cannot compare values of different types!");
 837   // Handle degenerate case quickly
 838   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 839
 840   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
 841     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
 842       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
 843       ConstantInt *R = 0;
 844       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 845       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 846       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 847                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, C1, C2));
 848       if (R && !R->isZero())
 849         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
 850       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 851                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, C1, C2));
 852       if (R && !R->isZero())
 853         return FCmpInst::FCMP_OLT;
 854       R = dyn_cast<ConstantInt>(
 855                              ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, C1, C2));
 856       if (R && !R->isZero())
 857         return FCmpInst::FCMP_OGT;
 858
 859       // Nothing more we can do
 860       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 861     }
 862
 863     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
 864     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
 865     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
 866       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 867   } else {
 868     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 869     // constantexpr or a simple constant.
 870     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 871     switch (CE1->getOpcode()) {
 872     case Instruction::FPTrunc:
 873     case Instruction::FPExt:
 874     case Instruction::UIToFP:
 875     case Instruction::SIToFP:
 876       // We might be able to do something with these but we don't right now.
 877       break;
 878     default:
 879       break;
 880     }
 881   }
 882   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
 883   // probably be added on demand, as they seem needed.
 884   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
 885 }
 886
 887 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
 888 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
 889 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
 890 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
 891 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
 892 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
 893 ///
 894 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
 895 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
 896 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
 897 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
 898 ///
 899 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(const Constant *V1,
 900                                                 const Constant *V2,
 901                                                 bool isSigned) {
 902   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
 903          "Cannot compare different types of values!");
 904   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
 905
 906   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1)) {
 907     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2)) {
 908       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
 909       // folder.
 910       ConstantInt *R = 0;
 911       Constant *C1 = const_cast<Constant*>(V1);
 912       Constant *C2 = const_cast<Constant*>(V2);
 913       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
 914       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 915       if (R && !R->isZero())
 916         return pred;
 917       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
 918       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 919       if (R && !R->isZero())
 920         return pred;
 921       pred = isSigned ?  ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
 922       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, C1, C2));
 923       if (R && !R->isZero())
 924         return pred;
 925
 926       // If we couldn't figure it out, bail.
 927       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 928     }
 929
 930     // If the first operand is simple, swap operands.
 931     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 932       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 933     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 934       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 935
 936   } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
 937     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
 938       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
 939         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
 940       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
 941         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
 942       else
 943         return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
 944     }
 945
 946     // Now we know that the RHS is a GlobalValue or simple constant,
 947     // which (since the types must match) means that it's a ConstantPointerNull.
 948     if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
 949       // Don't try to decide equality of aliases.
 950       if (!isa<GlobalAlias>(CPR1) && !isa<GlobalAlias>(CPR2))
 951         if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() || !CPR2->hasExternalWeakLinkage())
 952           return ICmpInst::ICMP_NE;
 953     } else {
 954       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
 955       // GlobalVals can never be null.  Don't try to evaluate aliases.
 956       if (!CPR1->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(CPR1))
 957         return ICmpInst::ICMP_NE;
 958     }
 959   } else {
 960     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
 961     // constantexpr, a CPR, or a simple constant.
 962     const ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
 963     const Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
 964
 965     switch (CE1->getOpcode()) {
 966     case Instruction::Trunc:
 967     case Instruction::FPTrunc:
 968     case Instruction::FPExt:
 969     case Instruction::FPToUI:
 970     case Instruction::FPToSI:
 971       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
 972
 973     case Instruction::UIToFP:
 974     case Instruction::SIToFP:
 975     case Instruction::IntToPtr:
 976     case Instruction::BitCast:
 977     case Instruction::ZExt:
 978     case Instruction::SExt:
 979     case Instruction::PtrToInt:
 980       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
 981       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
 982       if (V2->isNullValue() &&
 983           (isa<PointerType>(CE1->getType()) || CE1->getType()->isInteger())) {
 984         bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
 985           (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
 986            (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
 987         return evaluateICmpRelation(
 988             CE1Op0, Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()), sgnd);
 989       }
 990
 991       // If the dest type is a pointer type, and the RHS is a constantexpr cast
 992       // from the same type as the src of the LHS, evaluate the inputs.  This is
 993       // important for things like "icmp eq (cast 4 to int*), (cast 5 to int*)",
 994       // which happens a lot in compilers with tagged integers.
 995       if (const ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(V2))
 996         if (CE2->isCast() && isa<PointerType>(CE1->getType()) &&
 997             CE1->getOperand(0)->getType() == CE2->getOperand(0)->getType() &&
 998             CE1->getOperand(0)->getType()->isInteger()) {
 999           bool sgnd = CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt ? false :
1000             (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt ? true :
1001              (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt ? false : isSigned));
1002           return evaluateICmpRelation(CE1->getOperand(0), CE2->getOperand(0),
1003               sgnd);
1004         }
1005       break;
1006
1007     case Instruction::GetElementPtr:
1008       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1009       // pointer type.  Check the various cases.
1010       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1011         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1012         // of the GEP equals the null pointer.
1013         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1014           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1015             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1016             // to null pointer so its greater-or-equal
1017             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1018           else
1019             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1020             // so the result is greater-than
1021             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT :  ICmpInst::ICMP_UGT;
1022         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1023           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1024           // non-zero indices.
1025           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1026             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1027               // Offsetting from null, must not be equal.
1028               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1029           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1030           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1031         }
1032         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1033       } else if (const GlobalValue *CPR2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1034         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1035           if (CPR2->hasExternalWeakLinkage())
1036             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1037             // a null pointer, so its less-or-equal
1038             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1039           else
1040             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1041             // so the result is less-than
1042             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1043         } else if (const GlobalValue *CPR1 = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1044           if (CPR1 == CPR2) {
1045             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1046             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1047             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1048             // with a single zero index, it must be nonzero.
1049             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1050                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1051                    "Suprising getelementptr!");
1052             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1053           } else {
1054             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1055             // but they can't be equal.
1056             return ICmpInst::ICMP_NE;
1057           }
1058         }
1059       } else {
1060         const ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1061         const Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1062
1063         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1064         // probably be added on demand, as they seem needed.
1065         switch (CE2->getOpcode()) {
1066         default: break;
1067         case Instruction::GetElementPtr:
1068           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1069           // obviously to the same or different globals.
1070           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1071             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1072               return ICmpInst::ICMP_NE;
1073             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1074             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1075             // ordering of the resultant pointers.
1076             unsigned i = 1;
1077
1078             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1079             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1080             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1081                  ++i, ++GTI)
1082               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i), CE2->getOperand(i),
1083                                  GTI.getIndexedType())) {
1084               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1085               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1086               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1087               }
1088
1089             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1090             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1091             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1092               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1093                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1094                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1095                 else
1096                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1097
1098             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1099               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue())
1100                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1101                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1102                 else
1103                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1104             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1105           }
1106         }
1107       }
1108     default:
1109       break;
1110     }
1111   }
1112
1113   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1114 }
1115
1116 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1117                                                const Constant *C1,
1118                                                const Constant *C2) {
1119
1120   // Handle some degenerate cases first
1121   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2))
1122     return UndefValue::get(Type::Int1Ty);
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   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1134   } else if (C2->isNullValue()) {
1135     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1136       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1137       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage())
1138         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1139           return ConstantInt::getFalse();
1140         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1141           return ConstantInt::getTrue();
1142   }
1143
1144   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1145     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1146     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1147     switch (pred) {
1148     default: assert(0 && "Invalid ICmp Predicate"); return 0;
1149     case ICmpInst::ICMP_EQ: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 == V2);
1150     case ICmpInst::ICMP_NE: return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1 != V2);
1151     case ICmpInst::ICMP_SLT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.slt(V2));
1152     case ICmpInst::ICMP_SGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sgt(V2));
1153     case ICmpInst::ICMP_SLE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sle(V2));
1154     case ICmpInst::ICMP_SGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.sge(V2));
1155     case ICmpInst::ICMP_ULT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ult(V2));
1156     case ICmpInst::ICMP_UGT:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ugt(V2));
1157     case ICmpInst::ICMP_ULE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.ule(V2));
1158     case ICmpInst::ICMP_UGE:return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, V1.uge(V2));
1159     }
1160   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1161     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1162     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1163     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1164     switch (pred) {
1165     default: assert(0 && "Invalid FCmp Predicate"); return 0;
1166     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return ConstantInt::getFalse();
1167     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return ConstantInt::getTrue();
1168     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1169       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered);
1170     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1171       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpUnordered);
1172     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1173       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1174                                             R==APFloat::cmpEqual);
1175     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1176       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpEqual);
1177     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1178       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpEqual);
1179     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1180       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1181                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1182     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1183       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1184                                             R==APFloat::cmpLessThan);
1185     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1186       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan);
1187     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1188       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpUnordered ||
1189                                             R==APFloat::cmpGreaterThan);
1190     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1191       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1192     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1193       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1194     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1195       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpLessThan ||
1196                                             R==APFloat::cmpEqual);
1197     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1198       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R!=APFloat::cmpLessThan);
1199     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1200       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1201                                             R==APFloat::cmpEqual);
1202     }
1203   } else if (const ConstantVector *CP1 = dyn_cast<ConstantVector>(C1)) {
1204     if (const ConstantVector *CP2 = dyn_cast<ConstantVector>(C2)) {
1205       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ) {
1206         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1207           Constant *C= ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ,
1208               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1209               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1210           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1211             return CB;
1212         }
1213         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1214         return 0;
1215       } else if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) {
1216         for (unsigned i = 0, e = CP1->getNumOperands(); i != e; ++i) {
1217           Constant *C = ConstantExpr::getICmp(ICmpInst::ICMP_EQ,
1218               const_cast<Constant*>(CP1->getOperand(i)),
1219               const_cast<Constant*>(CP2->getOperand(i)));
1220           if (ConstantInt *CB = dyn_cast<ConstantInt>(C))
1221             return CB;
1222         }
1223         // Otherwise, could not decide from any element pairs.
1224         return 0;
1225       }
1226     }
1227   }
1228
1229   if (C1->getType()->isFloatingPoint()) {
1230     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1231     default: assert(0 && "Unknown relation!");
1232     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1233     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1234     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1235     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1236     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1237     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1238     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1239     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1240     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1241     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1242     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1243       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1244     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1245       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1246           pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1247           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1248           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1249     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1250       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1251           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1252           pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1253           pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1254     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1255       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1256           pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1257           pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1258           pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1259     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1260       // We can only partially decide this relation.
1261       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1262         return ConstantInt::getFalse();
1263       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1264         return ConstantInt::getTrue();
1265       break;
1266     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1267       // We can only partially decide this relation.
1268       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1269         return ConstantInt::getFalse();
1270       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1271         return ConstantInt::getTrue();
1272       break;
1273     case ICmpInst::ICMP_NE: // We know that C1 != C2
1274       // We can only partially decide this relation.
1275       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1276         return ConstantInt::getFalse();
1277       if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1278         return ConstantInt::getTrue();
1279       break;
1280     }
1281   } else {
1282     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1283     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1284     default: assert(0 && "Unknown relational!");
1285     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1286       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1287     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1288       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1289       // computation precisely.
1290       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1291                               pred == ICmpInst::ICMP_EQ  ||
1292                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE ||
1293                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE ||
1294                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE ||
1295                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1296     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1297       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1298       // precisely.
1299       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1300                               pred == ICmpInst::ICMP_ULT ||
1301                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1302                               pred == ICmpInst::ICMP_ULE);
1303     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1304       // If we know that C1 < C2, we can decide the result of this computation
1305       // precisely.
1306       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1307                               pred == ICmpInst::ICMP_SLT ||
1308                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1309                               pred == ICmpInst::ICMP_SLE);
1310     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1311       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1312       // precisely.
1313       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1314                               pred == ICmpInst::ICMP_UGT ||
1315                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1316                               pred == ICmpInst::ICMP_UGE);
1317     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1318       // If we know that C1 > C2, we can decide the result of this computation
1319       // precisely.
1320       return ConstantInt::get(Type::Int1Ty,
1321                               pred == ICmpInst::ICMP_SGT ||
1322                               pred == ICmpInst::ICMP_NE  ||
1323                               pred == ICmpInst::ICMP_SGE);
1324     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1325       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1326       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getFalse();
1327       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getTrue();
1328       break;
1329     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1330       // If we know that C1 <= C2, we can only partially decide this relation.
1331       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getFalse();
1332       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getTrue();
1333       break;
1334
1335     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1336       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1337       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) return ConstantInt::getFalse();
1338       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) return ConstantInt::getTrue();
1339       break;
1340     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1341       // If we know that C1 >= C2, we can only partially decide this relation.
1342       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) return ConstantInt::getFalse();
1343       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) return ConstantInt::getTrue();
1344       break;
1345
1346     case ICmpInst::ICMP_NE:
1347       // If we know that C1 != C2, we can only partially decide this relation.
1348       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) return ConstantInt::getFalse();
1349       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) return ConstantInt::getTrue();
1350       break;
1351     }
1352
1353     if (!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) {
1354       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1355       // other way if possible.
1356       switch (pred) {
1357       case ICmpInst::ICMP_EQ:
1358       case ICmpInst::ICMP_NE:
1359         // No change of predicate required.
1360         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1361
1362       case ICmpInst::ICMP_ULT:
1363       case ICmpInst::ICMP_SLT:
1364       case ICmpInst::ICMP_UGT:
1365       case ICmpInst::ICMP_SGT:
1366       case ICmpInst::ICMP_ULE:
1367       case ICmpInst::ICMP_SLE:
1368       case ICmpInst::ICMP_UGE:
1369       case ICmpInst::ICMP_SGE:
1370         // Change the predicate as necessary to swap the operands.
1371         pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1372         return ConstantFoldCompareInstruction(pred, C2, C1);
1373
1374       default:  // These predicates cannot be flopped around.
1375         break;
1376       }
1377     }
1378   }
1379   return 0;
1380 }
1381
1382 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(const Constant *C,
1383                                           Constant* const *Idxs,
1384                                           unsigned NumIdx) {
1385   if (NumIdx == 0 ||
1386       (NumIdx == 1 && Idxs[0]->isNullValue()))
1387     return const_cast<Constant*>(C);
1388
1389   if (isa<UndefValue>(C)) {
1390     const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1391                                                        (Value **)Idxs,
1392                                                        (Value **)Idxs+NumIdx,
1393                                                        true);
1394     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1395     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty));
1396   }
1397
1398   Constant *Idx0 = Idxs[0];
1399   if (C->isNullValue()) {
1400     bool isNull = true;
1401     for (unsigned i = 0, e = NumIdx; i != e; ++i)
1402       if (!Idxs[i]->isNullValue()) {
1403         isNull = false;
1404         break;
1405       }
1406     if (isNull) {
1407       const Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(),
1408                                                          (Value**)Idxs,
1409                                                          (Value**)Idxs+NumIdx,
1410                                                          true);
1411       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1412       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty));
1413     }
1414   }
1415
1416   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(const_cast<Constant*>(C))) {
1417     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1418     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1419     // getelementptr instructions into a single instruction.
1420     //
1421     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1422       const Type *LastTy = 0;
1423       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1424            I != E; ++I)
1425         LastTy = *I;
1426
1427       if ((LastTy && isa<ArrayType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1428         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1429         NewIndices.reserve(NumIdx + CE->getNumOperands());
1430         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1431           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1432
1433         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1434         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1435         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1436         // Otherwise it must be an array.
1437         if (!Idx0->isNullValue()) {
1438           const Type *IdxTy = Combined->getType();
1439           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1440             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Type::Int64Ty);
1441             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined,
1442                                                           Type::Int64Ty);
1443             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1444           } else {
1445             Combined =
1446               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1447           }
1448         }
1449
1450         NewIndices.push_back(Combined);
1451         NewIndices.insert(NewIndices.end(), Idxs+1, Idxs+NumIdx);
1452         return ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), &NewIndices[0],
1453                                               NewIndices.size());
1454       }
1455     }
1456
1457     // Implement folding of:
1458     //    int* getelementptr ([2 x int]* cast ([3 x int]* %X to [2 x int]*),
1459     //                        long 0, long 0)
1460     // To: int* getelementptr ([3 x int]* %X, long 0, long 0)
1461     //
1462     if (CE->isCast() && NumIdx > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1463       if (const PointerType *SPT =
1464           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1465         if (const ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1466           if (const ArrayType *CAT =
1467         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1468             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1469               return ConstantExpr::getGetElementPtr(
1470                       (Constant*)CE->getOperand(0), Idxs, NumIdx);
1471     }
1472
1473     // Fold: getelementptr (i8* inttoptr (i64 1 to i8*), i32 -1)
1474     // Into: inttoptr (i64 0 to i8*)
1475     // This happens with pointers to member functions in C++.
1476     if (CE->getOpcode() == Instruction::IntToPtr && NumIdx == 1 &&
1477         isa<ConstantInt>(CE->getOperand(0)) && isa<ConstantInt>(Idxs[0]) &&
1478         cast<PointerType>(CE->getType())->getElementType() == Type::Int8Ty) {
1479       Constant *Base = CE->getOperand(0);
1480       Constant *Offset = Idxs[0];
1481
1482       // Convert the smaller integer to the larger type.
1483       if (Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1484           Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1485         Offset = ConstantExpr::getSExt(Offset, Base->getType());
1486       else if (Base->getType()->getPrimitiveSizeInBits() <
1487                Offset->getType()->getPrimitiveSizeInBits())
1488         Base = ConstantExpr::getZExt(Base, Base->getType());
1489
1490       Base = ConstantExpr::getAdd(Base, Offset);
1491       return ConstantExpr::getIntToPtr(Base, CE->getType());
1492     }
1493   }
1494   return 0;
1495 }
1496