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