lib/VMCore/ConstantFold.cpp

   1 //===- ConstantFold.cpp - LLVM constant folder ----------------------------===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file implements folding of constants for LLVM.  This implements the
  11 // (internal) ConstantFold.h interface, which is used by the
  12 // ConstantExpr::get* methods to automatically fold constants when possible.
  13 //
  14 // The current constant folding implementation is implemented in two pieces: the
  15 // pieces that don't need TargetData, and the pieces that do. This is to avoid
  16 // a dependence in VMCore on Target.
  17 //
  18 //===----------------------------------------------------------------------===//
  19
  20 #include "ConstantFold.h"
  21 #include "llvm/Constants.h"
  22 #include "llvm/Instructions.h"
  23 #include "llvm/DerivedTypes.h"
  24 #include "llvm/Function.h"
  25 #include "llvm/GlobalAlias.h"
  26 #include "llvm/GlobalVariable.h"
  27 #include "llvm/Operator.h"
  28 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
  29 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  30 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
  32 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
  33 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
  34 #include <limits>
  35 using namespace llvm;
  36
  37 //===----------------------------------------------------------------------===//
  38 //                ConstantFold*Instruction Implementations
  39 //===----------------------------------------------------------------------===//
  40
  41 /// BitCastConstantVector - Convert the specified vector Constant node to the
  42 /// specified vector type.  At this point, we know that the elements of the
  43 /// input vector constant are all simple integer or FP values.
  44 static Constant *BitCastConstantVector(Constant *CV, VectorType *DstTy) {
  45
  46   if (CV->isAllOnesValue()) return Constant::getAllOnesValue(DstTy);
  47   if (CV->isNullValue()) return Constant::getNullValue(DstTy);
  48
  49   // If this cast changes element count then we can't handle it here:
  50   // doing so requires endianness information.  This should be handled by
  51   // Analysis/ConstantFolding.cpp
  52   unsigned NumElts = DstTy->getNumElements();
  53   if (NumElts != CV->getType()->getVectorNumElements())
  54     return 0;
  55
  56   Type *DstEltTy = DstTy->getElementType();
  57
  58   // Check to verify that all elements of the input are simple.
  59   SmallVector<Constant*, 16> Result;
  60   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
  61     Constant *C = CV->getAggregateElement(i);
  62     if (C == 0) return 0;
  63     C = ConstantExpr::getBitCast(C, DstEltTy);
  64     if (isa<ConstantExpr>(C)) return 0;
  65     Result.push_back(C);
  66   }
  67
  68   return ConstantVector::get(Result);
  69 }
  70
  71 /// This function determines which opcode to use to fold two constant cast
  72 /// expressions together. It uses CastInst::isEliminableCastPair to determine
  73 /// the opcode. Consequently its just a wrapper around that function.
  74 /// @brief Determine if it is valid to fold a cast of a cast
  75 static unsigned
  76 foldConstantCastPair(
  77   unsigned opc,          ///< opcode of the second cast constant expression
  78   ConstantExpr *Op,      ///< the first cast constant expression
  79   Type *DstTy      ///< desintation type of the first cast
  80 ) {
  81   assert(Op && Op->isCast() && "Can't fold cast of cast without a cast!");
  82   assert(DstTy && DstTy->isFirstClassType() && "Invalid cast destination type");
  83   assert(CastInst::isCast(opc) && "Invalid cast opcode");
  84
  85   // The the types and opcodes for the two Cast constant expressions
  86   Type *SrcTy = Op->getOperand(0)->getType();
  87   Type *MidTy = Op->getType();
  88   Instruction::CastOps firstOp = Instruction::CastOps(Op->getOpcode());
  89   Instruction::CastOps secondOp = Instruction::CastOps(opc);
  90
  91   // Let CastInst::isEliminableCastPair do the heavy lifting.
  92   return CastInst::isEliminableCastPair(firstOp, secondOp, SrcTy, MidTy, DstTy,
  93                                         Type::getInt64Ty(DstTy->getContext()));
  94 }
  95
  96 static Constant *FoldBitCast(Constant *V, Type *DestTy) {
  97   Type *SrcTy = V->getType();
  98   if (SrcTy == DestTy)
  99     return V; // no-op cast
 100
 101   // Check to see if we are casting a pointer to an aggregate to a pointer to
 102   // the first element.  If so, return the appropriate GEP instruction.
 103   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(V->getType()))
 104     if (PointerType *DPTy = dyn_cast<PointerType>(DestTy))
 105       if (PTy->getAddressSpace() == DPTy->getAddressSpace()
 106           && DPTy->getElementType()->isSized()) {
 107         SmallVector<Value*, 8> IdxList;
 108         Value *Zero =
 109           Constant::getNullValue(Type::getInt32Ty(DPTy->getContext()));
 110         IdxList.push_back(Zero);
 111         Type *ElTy = PTy->getElementType();
 112         while (ElTy != DPTy->getElementType()) {
 113           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(ElTy)) {
 114             if (STy->getNumElements() == 0) break;
 115             ElTy = STy->getElementType(0);
 116             IdxList.push_back(Zero);
 117           } else if (SequentialType *STy =
 118                      dyn_cast<SequentialType>(ElTy)) {
 119             if (ElTy->isPointerTy()) break;  // Can't index into pointers!
 120             ElTy = STy->getElementType();
 121             IdxList.push_back(Zero);
 122           } else {
 123             break;
 124           }
 125         }
 126
 127         if (ElTy == DPTy->getElementType())
 128           // This GEP is inbounds because all indices are zero.
 129           return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(V, IdxList);
 130       }
 131
 132   // Handle casts from one vector constant to another.  We know that the src
 133   // and dest type have the same size (otherwise its an illegal cast).
 134   if (VectorType *DestPTy = dyn_cast<VectorType>(DestTy)) {
 135     if (VectorType *SrcTy = dyn_cast<VectorType>(V->getType())) {
 136       assert(DestPTy->getBitWidth() == SrcTy->getBitWidth() &&
 137              "Not cast between same sized vectors!");
 138       SrcTy = NULL;
 139       // First, check for null.  Undef is already handled.
 140       if (isa<ConstantAggregateZero>(V))
 141         return Constant::getNullValue(DestTy);
 142
 143       // Handle ConstantVector and ConstantAggregateVector.
 144       return BitCastConstantVector(V, DestPTy);
 145     }
 146
 147     // Canonicalize scalar-to-vector bitcasts into vector-to-vector bitcasts
 148     // This allows for other simplifications (although some of them
 149     // can only be handled by Analysis/ConstantFolding.cpp).
 150     if (isa<ConstantInt>(V) || isa<ConstantFP>(V))
 151       return ConstantExpr::getBitCast(ConstantVector::get(V), DestPTy);
 152   }
 153
 154   // Finally, implement bitcast folding now.   The code below doesn't handle
 155   // bitcast right.
 156   if (isa<ConstantPointerNull>(V))  // ptr->ptr cast.
 157     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 158
 159   // Handle integral constant input.
 160   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 161     if (DestTy->isIntegerTy())
 162       // Integral -> Integral. This is a no-op because the bit widths must
 163       // be the same. Consequently, we just fold to V.
 164       return V;
 165
 166     if (DestTy->isFloatingPointTy())
 167       return ConstantFP::get(DestTy->getContext(),
 168                              APFloat(CI->getValue(),
 169                                      !DestTy->isPPC_FP128Ty()));
 170
 171     // Otherwise, can't fold this (vector?)
 172     return 0;
 173   }
 174
 175   // Handle ConstantFP input: FP -> Integral.
 176   if (ConstantFP *FP = dyn_cast<ConstantFP>(V))
 177     return ConstantInt::get(FP->getContext(),
 178                             FP->getValueAPF().bitcastToAPInt());
 179
 180   return 0;
 181 }
 182
 183
 184 /// ExtractConstantBytes - V is an integer constant which only has a subset of
 185 /// its bytes used.  The bytes used are indicated by ByteStart (which is the
 186 /// first byte used, counting from the least significant byte) and ByteSize,
 187 /// which is the number of bytes used.
 188 ///
 189 /// This function analyzes the specified constant to see if the specified byte
 190 /// range can be returned as a simplified constant.  If so, the constant is
 191 /// returned, otherwise null is returned.
 192 ///
 193 static Constant *ExtractConstantBytes(Constant *C, unsigned ByteStart,
 194                                       unsigned ByteSize) {
 195   assert(C->getType()->isIntegerTy() &&
 196          (cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth() & 7) == 0 &&
 197          "Non-byte sized integer input");
 198   unsigned CSize = cast<IntegerType>(C->getType())->getBitWidth()/8;
 199   assert(ByteSize && "Must be accessing some piece");
 200   assert(ByteStart+ByteSize <= CSize && "Extracting invalid piece from input");
 201   assert(ByteSize != CSize && "Should not extract everything");
 202
 203   // Constant Integers are simple.
 204   if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(C)) {
 205     APInt V = CI->getValue();
 206     if (ByteStart)
 207       V = V.lshr(ByteStart*8);
 208     V = V.trunc(ByteSize*8);
 209     return ConstantInt::get(CI->getContext(), V);
 210   }
 211
 212   // In the input is a constant expr, we might be able to recursively simplify.
 213   // If not, we definitely can't do anything.
 214   ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C);
 215   if (CE == 0) return 0;
 216
 217   switch (CE->getOpcode()) {
 218   default: return 0;
 219   case Instruction::Or: {
 220     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 221     if (RHS == 0)
 222       return 0;
 223
 224     // X | -1 -> -1.
 225     if (ConstantInt *RHSC = dyn_cast<ConstantInt>(RHS))
 226       if (RHSC->isAllOnesValue())
 227         return RHSC;
 228
 229     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 230     if (LHS == 0)
 231       return 0;
 232     return ConstantExpr::getOr(LHS, RHS);
 233   }
 234   case Instruction::And: {
 235     Constant *RHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(1), ByteStart,ByteSize);
 236     if (RHS == 0)
 237       return 0;
 238
 239     // X & 0 -> 0.
 240     if (RHS->isNullValue())
 241       return RHS;
 242
 243     Constant *LHS = ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart,ByteSize);
 244     if (LHS == 0)
 245       return 0;
 246     return ConstantExpr::getAnd(LHS, RHS);
 247   }
 248   case Instruction::LShr: {
 249     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 250     if (Amt == 0)
 251       return 0;
 252     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 253     // Cannot analyze non-byte shifts.
 254     if ((ShAmt & 7) != 0)
 255       return 0;
 256     ShAmt >>= 3;
 257
 258     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 259     if (ByteStart >= CSize-ShAmt)
 260       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 261                                                      ByteSize*8));
 262     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 263     if (ByteStart+ByteSize+ShAmt <= CSize)
 264       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart+ShAmt, ByteSize);
 265
 266     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 267     return 0;
 268   }
 269
 270   case Instruction::Shl: {
 271     ConstantInt *Amt = dyn_cast<ConstantInt>(CE->getOperand(1));
 272     if (Amt == 0)
 273       return 0;
 274     unsigned ShAmt = Amt->getZExtValue();
 275     // Cannot analyze non-byte shifts.
 276     if ((ShAmt & 7) != 0)
 277       return 0;
 278     ShAmt >>= 3;
 279
 280     // If the extract is known to be all zeros, return zero.
 281     if (ByteStart+ByteSize <= ShAmt)
 282       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 283                                                      ByteSize*8));
 284     // If the extract is known to be fully in the input, extract it.
 285     if (ByteStart >= ShAmt)
 286       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart-ShAmt, ByteSize);
 287
 288     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 289     return 0;
 290   }
 291
 292   case Instruction::ZExt: {
 293     unsigned SrcBitSize =
 294       cast<IntegerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getBitWidth();
 295
 296     // If extracting something that is completely zero, return 0.
 297     if (ByteStart*8 >= SrcBitSize)
 298       return Constant::getNullValue(IntegerType::get(CE->getContext(),
 299                                                      ByteSize*8));
 300
 301     // If exactly extracting the input, return it.
 302     if (ByteStart == 0 && ByteSize*8 == SrcBitSize)
 303       return CE->getOperand(0);
 304
 305     // If extracting something completely in the input, if if the input is a
 306     // multiple of 8 bits, recurse.
 307     if ((SrcBitSize&7) == 0 && (ByteStart+ByteSize)*8 <= SrcBitSize)
 308       return ExtractConstantBytes(CE->getOperand(0), ByteStart, ByteSize);
 309
 310     // Otherwise, if extracting a subset of the input, which is not multiple of
 311     // 8 bits, do a shift and trunc to get the bits.
 312     if ((ByteStart+ByteSize)*8 < SrcBitSize) {
 313       assert((SrcBitSize&7) && "Shouldn't get byte sized case here");
 314       Constant *Res = CE->getOperand(0);
 315       if (ByteStart)
 316         Res = ConstantExpr::getLShr(Res,
 317                                  ConstantInt::get(Res->getType(), ByteStart*8));
 318       return ConstantExpr::getTrunc(Res, IntegerType::get(C->getContext(),
 319                                                           ByteSize*8));
 320     }
 321
 322     // TODO: Handle the 'partially zero' case.
 323     return 0;
 324   }
 325   }
 326 }
 327
 328 /// getFoldedSizeOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for sizeof
 329 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 330 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 331 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 332 ///
 333 static Constant *getFoldedSizeOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 334                                  bool Folded) {
 335   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 336     Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, ATy->getNumElements());
 337     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 338     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 339   }
 340
 341   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 342     if (!STy->isPacked()) {
 343       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 344       // An empty struct has size zero.
 345       if (NumElems == 0)
 346         return ConstantExpr::getNullValue(DestTy);
 347       // Check for a struct with all members having the same size.
 348       Constant *MemberSize =
 349         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 350       bool AllSame = true;
 351       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 352         if (MemberSize !=
 353             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 354           AllSame = false;
 355           break;
 356         }
 357       if (AllSame) {
 358         Constant *N = ConstantInt::get(DestTy, NumElems);
 359         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 360       }
 361     }
 362
 363   // Pointer size doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 364   // to an arbitrary pointee.
 365   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 366     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 367       return
 368         getFoldedSizeOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(), 1),
 369                                          PTy->getAddressSpace()),
 370                         DestTy, true);
 371
 372   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 373   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 374   if (!Folded)
 375     return 0;
 376
 377   // Base case: Get a regular sizeof expression.
 378   Constant *C = ConstantExpr::getSizeOf(Ty);
 379   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 380                                                     DestTy, false),
 381                             C, DestTy);
 382   return C;
 383 }
 384
 385 /// getFoldedAlignOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for alignof
 386 /// on Ty, with any known factors factored out. If Folded is false,
 387 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 388 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 389 ///
 390 static Constant *getFoldedAlignOf(Type *Ty, Type *DestTy,
 391                                   bool Folded) {
 392   // The alignment of an array is equal to the alignment of the
 393   // array element. Note that this is not always true for vectors.
 394   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 395     Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(ATy->getElementType());
 396     C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 397                                                       DestTy,
 398                                                       false),
 399                               C, DestTy);
 400     return C;
 401   }
 402
 403   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
 404     // Packed structs always have an alignment of 1.
 405     if (STy->isPacked())
 406       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 407
 408     // Otherwise, struct alignment is the maximum alignment of any member.
 409     // Without target data, we can't compare much, but we can check to see
 410     // if all the members have the same alignment.
 411     unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 412     // An empty struct has minimal alignment.
 413     if (NumElems == 0)
 414       return ConstantInt::get(DestTy, 1);
 415     // Check for a struct with all members having the same alignment.
 416     Constant *MemberAlign =
 417       getFoldedAlignOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 418     bool AllSame = true;
 419     for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 420       if (MemberAlign != getFoldedAlignOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 421         AllSame = false;
 422         break;
 423       }
 424     if (AllSame)
 425       return MemberAlign;
 426   }
 427
 428   // Pointer alignment doesn't depend on the pointee type, so canonicalize them
 429   // to an arbitrary pointee.
 430   if (PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(Ty))
 431     if (!PTy->getElementType()->isIntegerTy(1))
 432       return
 433         getFoldedAlignOf(PointerType::get(IntegerType::get(PTy->getContext(),
 434                                                            1),
 435                                           PTy->getAddressSpace()),
 436                          DestTy, true);
 437
 438   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 439   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 440   if (!Folded)
 441     return 0;
 442
 443   // Base case: Get a regular alignof expression.
 444   Constant *C = ConstantExpr::getAlignOf(Ty);
 445   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 446                                                     DestTy, false),
 447                             C, DestTy);
 448   return C;
 449 }
 450
 451 /// getFoldedOffsetOf - Return a ConstantExpr with type DestTy for offsetof
 452 /// on Ty and FieldNo, with any known factors factored out. If Folded is false,
 453 /// return null if no factoring was possible, to avoid endlessly
 454 /// bouncing an unfoldable expression back into the top-level folder.
 455 ///
 456 static Constant *getFoldedOffsetOf(Type *Ty, Constant *FieldNo,
 457                                    Type *DestTy,
 458                                    bool Folded) {
 459   if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
 460     Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo, false,
 461                                                                 DestTy, false),
 462                                         FieldNo, DestTy);
 463     Constant *E = getFoldedSizeOf(ATy->getElementType(), DestTy, true);
 464     return ConstantExpr::getNUWMul(E, N);
 465   }
 466
 467   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 468     if (!STy->isPacked()) {
 469       unsigned NumElems = STy->getNumElements();
 470       // An empty struct has no members.
 471       if (NumElems == 0)
 472         return 0;
 473       // Check for a struct with all members having the same size.
 474       Constant *MemberSize =
 475         getFoldedSizeOf(STy->getElementType(0), DestTy, true);
 476       bool AllSame = true;
 477       for (unsigned i = 1; i != NumElems; ++i)
 478         if (MemberSize !=
 479             getFoldedSizeOf(STy->getElementType(i), DestTy, true)) {
 480           AllSame = false;
 481           break;
 482         }
 483       if (AllSame) {
 484         Constant *N = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(FieldNo,
 485                                                                     false,
 486                                                                     DestTy,
 487                                                                     false),
 488                                             FieldNo, DestTy);
 489         return ConstantExpr::getNUWMul(MemberSize, N);
 490       }
 491     }
 492
 493   // If there's no interesting folding happening, bail so that we don't create
 494   // a constant that looks like it needs folding but really doesn't.
 495   if (!Folded)
 496     return 0;
 497
 498   // Base case: Get a regular offsetof expression.
 499   Constant *C = ConstantExpr::getOffsetOf(Ty, FieldNo);
 500   C = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(C, false,
 501                                                     DestTy, false),
 502                             C, DestTy);
 503   return C;
 504 }
 505
 506 Constant *llvm::ConstantFoldCastInstruction(unsigned opc, Constant *V,
 507                                             Type *DestTy) {
 508   if (isa<UndefValue>(V)) {
 509     // zext(undef) = 0, because the top bits will be zero.
 510     // sext(undef) = 0, because the top bits will all be the same.
 511     // [us]itofp(undef) = 0, because the result value is bounded.
 512     if (opc == Instruction::ZExt || opc == Instruction::SExt ||
 513         opc == Instruction::UIToFP || opc == Instruction::SIToFP)
 514       return Constant::getNullValue(DestTy);
 515     return UndefValue::get(DestTy);
 516   }
 517
 518   // No compile-time operations on this type yet.
 519   if (V->getType()->isPPC_FP128Ty() || DestTy->isPPC_FP128Ty())
 520     return 0;
 521
 522   if (V->isNullValue() && !DestTy->isX86_MMXTy())
 523     return Constant::getNullValue(DestTy);
 524
 525   // If the cast operand is a constant expression, there's a few things we can
 526   // do to try to simplify it.
 527   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V)) {
 528     if (CE->isCast()) {
 529       // Try hard to fold cast of cast because they are often eliminable.
 530       if (unsigned newOpc = foldConstantCastPair(opc, CE, DestTy))
 531         return ConstantExpr::getCast(newOpc, CE->getOperand(0), DestTy);
 532     } else if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
 533       // If all of the indexes in the GEP are null values, there is no pointer
 534       // adjustment going on.  We might as well cast the source pointer.
 535       bool isAllNull = true;
 536       for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
 537         if (!CE->getOperand(i)->isNullValue()) {
 538           isAllNull = false;
 539           break;
 540         }
 541       if (isAllNull)
 542         // This is casting one pointer type to another, always BitCast
 543         return ConstantExpr::getPointerCast(CE->getOperand(0), DestTy);
 544     }
 545   }
 546
 547   // If the cast operand is a constant vector, perform the cast by
 548   // operating on each element. In the cast of bitcasts, the element
 549   // count may be mismatched; don't attempt to handle that here.
 550   if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(V))
 551     if (DestTy->isVectorTy() &&
 552         cast<VectorType>(DestTy)->getNumElements() ==
 553         CV->getType()->getNumElements()) {
 554       std::vector<Constant*> res;
 555       VectorType *DestVecTy = cast<VectorType>(DestTy);
 556       Type *DstEltTy = DestVecTy->getElementType();
 557       for (unsigned i = 0, e = CV->getType()->getNumElements(); i != e; ++i)
 558         res.push_back(ConstantExpr::getCast(opc,
 559                                             CV->getOperand(i), DstEltTy));
 560       return ConstantVector::get(res);
 561     }
 562
 563   // We actually have to do a cast now. Perform the cast according to the
 564   // opcode specified.
 565   switch (opc) {
 566   default:
 567     llvm_unreachable("Failed to cast constant expression");
 568   case Instruction::FPTrunc:
 569   case Instruction::FPExt:
 570     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 571       bool ignored;
 572       APFloat Val = FPC->getValueAPF();
 573       Val.convert(DestTy->isHalfTy() ? APFloat::IEEEhalf :
 574                   DestTy->isFloatTy() ? APFloat::IEEEsingle :
 575                   DestTy->isDoubleTy() ? APFloat::IEEEdouble :
 576                   DestTy->isX86_FP80Ty() ? APFloat::x87DoubleExtended :
 577                   DestTy->isFP128Ty() ? APFloat::IEEEquad :
 578                   APFloat::Bogus,
 579                   APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
 580       return ConstantFP::get(V->getContext(), Val);
 581     }
 582     return 0; // Can't fold.
 583   case Instruction::FPToUI:
 584   case Instruction::FPToSI:
 585     if (ConstantFP *FPC = dyn_cast<ConstantFP>(V)) {
 586       const APFloat &V = FPC->getValueAPF();
 587       bool ignored;
 588       uint64_t x[2];
 589       uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 590       (void) V.convertToInteger(x, DestBitWidth, opc==Instruction::FPToSI,
 591                                 APFloat::rmTowardZero, &ignored);
 592       APInt Val(DestBitWidth, x);
 593       return ConstantInt::get(FPC->getContext(), Val);
 594     }
 595     return 0; // Can't fold.
 596   case Instruction::IntToPtr:   //always treated as unsigned
 597     if (V->isNullValue())       // Is it an integral null value?
 598       return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(DestTy));
 599     return 0;                   // Other pointer types cannot be casted
 600   case Instruction::PtrToInt:   // always treated as unsigned
 601     // Is it a null pointer value?
 602     if (V->isNullValue())
 603       return ConstantInt::get(DestTy, 0);
 604     // If this is a sizeof-like expression, pull out multiplications by
 605     // known factors to expose them to subsequent folding. If it's an
 606     // alignof-like expression, factor out known factors.
 607     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
 608       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr &&
 609           CE->getOperand(0)->isNullValue()) {
 610         Type *Ty =
 611           cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType())->getElementType();
 612         if (CE->getNumOperands() == 2) {
 613           // Handle a sizeof-like expression.
 614           Constant *Idx = CE->getOperand(1);
 615           bool isOne = isa<ConstantInt>(Idx) && cast<ConstantInt>(Idx)->isOne();
 616           if (Constant *C = getFoldedSizeOf(Ty, DestTy, !isOne)) {
 617             Idx = ConstantExpr::getCast(CastInst::getCastOpcode(Idx, true,
 618                                                                 DestTy, false),
 619                                         Idx, DestTy);
 620             return ConstantExpr::getMul(C, Idx);
 621           }
 622         } else if (CE->getNumOperands() == 3 &&
 623                    CE->getOperand(1)->isNullValue()) {
 624           // Handle an alignof-like expression.
 625           if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty))
 626             if (!STy->isPacked()) {
 627               ConstantInt *CI = cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2));
 628               if (CI->isOne() &&
 629                   STy->getNumElements() == 2 &&
 630                   STy->getElementType(0)->isIntegerTy(1)) {
 631                 return getFoldedAlignOf(STy->getElementType(1), DestTy, false);
 632               }
 633             }
 634           // Handle an offsetof-like expression.
 635           if (Ty->isStructTy() || Ty->isArrayTy()) {
 636             if (Constant *C = getFoldedOffsetOf(Ty, CE->getOperand(2),
 637                                                 DestTy, false))
 638               return C;
 639           }
 640         }
 641       }
 642     // Other pointer types cannot be casted
 643     return 0;
 644   case Instruction::UIToFP:
 645   case Instruction::SIToFP:
 646     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 647       APInt api = CI->getValue();
 648       APFloat apf(APInt::getNullValue(DestTy->getPrimitiveSizeInBits()), true);
 649       (void)apf.convertFromAPInt(api,
 650                                  opc==Instruction::SIToFP,
 651                                  APFloat::rmNearestTiesToEven);
 652       return ConstantFP::get(V->getContext(), apf);
 653     }
 654     return 0;
 655   case Instruction::ZExt:
 656     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 657       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 658       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 659                               CI->getValue().zext(BitWidth));
 660     }
 661     return 0;
 662   case Instruction::SExt:
 663     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 664       uint32_t BitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 665       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 666                               CI->getValue().sext(BitWidth));
 667     }
 668     return 0;
 669   case Instruction::Trunc: {
 670     uint32_t DestBitWidth = cast<IntegerType>(DestTy)->getBitWidth();
 671     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(V)) {
 672       return ConstantInt::get(V->getContext(),
 673                               CI->getValue().trunc(DestBitWidth));
 674     }
 675
 676     // The input must be a constantexpr.  See if we can simplify this based on
 677     // the bytes we are demanding.  Only do this if the source and dest are an
 678     // even multiple of a byte.
 679     if ((DestBitWidth & 7) == 0 &&
 680         (cast<IntegerType>(V->getType())->getBitWidth() & 7) == 0)
 681       if (Constant *Res = ExtractConstantBytes(V, 0, DestBitWidth / 8))
 682         return Res;
 683
 684     return 0;
 685   }
 686   case Instruction::BitCast:
 687     return FoldBitCast(V, DestTy);
 688   }
 689 }
 690
 691 Constant *llvm::ConstantFoldSelectInstruction(Constant *Cond,
 692                                               Constant *V1, Constant *V2) {
 693   // Check for i1 and vector true/false conditions.
 694   if (Cond->isNullValue()) return V2;
 695   if (Cond->isAllOnesValue()) return V1;
 696
 697   // FIXME: CDV Condition.
 698   // If the condition is a vector constant, fold the result elementwise.
 699   if (ConstantVector *CondV = dyn_cast<ConstantVector>(Cond)) {
 700     SmallVector<Constant*, 16> Result;
 701     for (unsigned i = 0, e = V1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
 702       ConstantInt *Cond = dyn_cast<ConstantInt>(CondV->getOperand(i));
 703       if (Cond == 0) break;
 704
 705       Constant *Res = (Cond->getZExtValue() ? V2 : V1)->getAggregateElement(i);
 706       if (Res == 0) break;
 707       Result.push_back(Res);
 708     }
 709
 710     // If we were able to build the vector, return it.
 711     if (Result.size() == V1->getType()->getVectorNumElements())
 712       return ConstantVector::get(Result);
 713   }
 714
 715
 716   if (isa<UndefValue>(Cond)) {
 717     if (isa<UndefValue>(V1)) return V1;
 718     return V2;
 719   }
 720   if (isa<UndefValue>(V1)) return V2;
 721   if (isa<UndefValue>(V2)) return V1;
 722   if (V1 == V2) return V1;
 723
 724   if (ConstantExpr *TrueVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V1)) {
 725     if (TrueVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 726       if (TrueVal->getOperand(0) == Cond)
 727         return ConstantExpr::getSelect(Cond, TrueVal->getOperand(1), V2);
 728   }
 729   if (ConstantExpr *FalseVal = dyn_cast<ConstantExpr>(V2)) {
 730     if (FalseVal->getOpcode() == Instruction::Select)
 731       if (FalseVal->getOperand(0) == Cond)
 732         return ConstantExpr::getSelect(Cond, V1, FalseVal->getOperand(2));
 733   }
 734
 735   return 0;
 736 }
 737
 738 Constant *llvm::ConstantFoldExtractElementInstruction(Constant *Val,
 739                                                       Constant *Idx) {
 740   if (isa<UndefValue>(Val))  // ee(undef, x) -> undef
 741     return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 742   if (Val->isNullValue())  // ee(zero, x) -> zero
 743     return Constant::getNullValue(
 744                           cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 745
 746   if (ConstantVector *CVal = dyn_cast<ConstantVector>(Val)) {
 747     if (ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx)) {
 748       uint64_t Index = CIdx->getZExtValue();
 749       if (Index >= CVal->getNumOperands())
 750         // ee({w,x,y,z}, wrong_value) -> undef
 751         return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 752       return CVal->getOperand(CIdx->getZExtValue());
 753     } else if (isa<UndefValue>(Idx)) {
 754       // ee({w,x,y,z}, undef) -> undef
 755       return UndefValue::get(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType());
 756     }
 757   }
 758   return 0;
 759 }
 760
 761 Constant *llvm::ConstantFoldInsertElementInstruction(Constant *Val,
 762                                                      Constant *Elt,
 763                                                      Constant *Idx) {
 764   ConstantInt *CIdx = dyn_cast<ConstantInt>(Idx);
 765   if (!CIdx) return 0;
 766   const APInt &IdxVal = CIdx->getValue();
 767
 768   SmallVector<Constant*, 16> Result;
 769   for (unsigned i = 0, e = Val->getType()->getVectorNumElements(); i != e; ++i){
 770     if (i == IdxVal) {
 771       Result.push_back(Elt);
 772       continue;
 773     }
 774
 775     if (Constant *C = Val->getAggregateElement(i))
 776       Result.push_back(C);
 777     else
 778       return 0;
 779   }
 780
 781   return ConstantVector::get(Result);
 782 }
 783
 784 Constant *llvm::ConstantFoldShuffleVectorInstruction(Constant *V1,
 785                                                      Constant *V2,
 786                                                      Constant *Mask) {
 787   // Undefined shuffle mask -> undefined value.
 788   if (isa<UndefValue>(Mask)) return UndefValue::get(V1->getType());
 789
 790   unsigned MaskNumElts = Mask->getType()->getVectorNumElements();
 791   unsigned SrcNumElts = V1->getType()->getVectorNumElements();
 792   Type *EltTy = V1->getType()->getVectorElementType();
 793
 794   // Loop over the shuffle mask, evaluating each element.
 795   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 796   for (unsigned i = 0; i != MaskNumElts; ++i) {
 797     int Elt = ShuffleVectorInst::getMaskValue(Mask, i);
 798     if (Elt == -1) {
 799       Result.push_back(UndefValue::get(EltTy));
 800       continue;
 801     }
 802     Constant *InElt;
 803     if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts*2)
 804       InElt = UndefValue::get(EltTy);
 805     else if (unsigned(Elt) >= SrcNumElts)
 806       InElt = V2->getAggregateElement(Elt - SrcNumElts);
 807     else
 808       InElt = V1->getAggregateElement(Elt);
 809     if (InElt == 0) return 0;
 810     Result.push_back(InElt);
 811   }
 812
 813   return ConstantVector::get(Result);
 814 }
 815
 816 Constant *llvm::ConstantFoldExtractValueInstruction(Constant *Agg,
 817                                                     ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 818   // Base case: no indices, so return the entire value.
 819   if (Idxs.empty())
 820     return Agg;
 821
 822   if (Constant *C = Agg->getAggregateElement(Idxs[0]))
 823     return ConstantFoldExtractValueInstruction(C, Idxs.slice(1));
 824
 825   return 0;
 826 }
 827
 828 Constant *llvm::ConstantFoldInsertValueInstruction(Constant *Agg,
 829                                                    Constant *Val,
 830                                                    ArrayRef<unsigned> Idxs) {
 831   // Base case: no indices, so replace the entire value.
 832   if (Idxs.empty())
 833     return Val;
 834
 835   unsigned NumElts;
 836   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 837     NumElts = ST->getNumElements();
 838   else if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 839     NumElts = AT->getNumElements();
 840   else
 841     NumElts = AT->getVectorNumElements();
 842
 843   SmallVector<Constant*, 32> Result;
 844   for (unsigned i = 0; i != NumElts; ++i) {
 845     Constant *C = Agg->getAggregateElement(i);
 846     if (C == 0) return 0;
 847
 848     if (Idxs[0] == i)
 849       C = ConstantFoldInsertValueInstruction(C, Val, Idxs.slice(1));
 850
 851     Result.push_back(C);
 852   }
 853
 854   if (StructType *ST = dyn_cast<StructType>(Agg->getType()))
 855     return ConstantStruct::get(ST, Result);
 856   if (ArrayType *AT = dyn_cast<ArrayType>(Agg->getType()))
 857     return ConstantArray::get(AT, Result);
 858   return ConstantVector::get(Result);
 859 }
 860
 861
 862 Constant *llvm::ConstantFoldBinaryInstruction(unsigned Opcode,
 863                                               Constant *C1, Constant *C2) {
 864   // No compile-time operations on this type yet.
 865   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
 866     return 0;
 867
 868   // Handle UndefValue up front.
 869   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
 870     switch (Opcode) {
 871     case Instruction::Xor:
 872       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2))
 873         // Handle undef ^ undef -> 0 special case. This is a common
 874         // idiom (misuse).
 875         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 876       // Fallthrough
 877     case Instruction::Add:
 878     case Instruction::Sub:
 879       return UndefValue::get(C1->getType());
 880     case Instruction::And:
 881       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef & undef -> undef
 882         return C1;
 883       return Constant::getNullValue(C1->getType());   // undef & X -> 0
 884     case Instruction::Mul: {
 885       ConstantInt *CI;
 886       // X * undef -> undef   if X is odd or undef
 887       if (((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) && CI->getValue()[0]) ||
 888           ((CI = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) && CI->getValue()[0]) ||
 889           (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
 890         return UndefValue::get(C1->getType());
 891
 892       // X * undef -> 0       otherwise
 893       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 894     }
 895     case Instruction::UDiv:
 896     case Instruction::SDiv:
 897       // undef / 1 -> undef
 898       if (Opcode == Instruction::UDiv || Opcode == Instruction::SDiv)
 899         if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2))
 900           if (CI2->isOne())
 901             return C1;
 902       // FALL THROUGH
 903     case Instruction::URem:
 904     case Instruction::SRem:
 905       if (!isa<UndefValue>(C2))                    // undef / X -> 0
 906         return Constant::getNullValue(C1->getType());
 907       return C2;                                   // X / undef -> undef
 908     case Instruction::Or:                          // X | undef -> -1
 909       if (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)) // undef | undef -> undef
 910         return C1;
 911       return Constant::getAllOnesValue(C1->getType()); // undef | X -> ~0
 912     case Instruction::LShr:
 913       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 914         return C1;                                  // undef lshr undef -> undef
 915       return Constant::getNullValue(C1->getType()); // X lshr undef -> 0
 916                                                     // undef lshr X -> 0
 917     case Instruction::AShr:
 918       if (!isa<UndefValue>(C2))                     // undef ashr X --> all ones
 919         return Constant::getAllOnesValue(C1->getType());
 920       else if (isa<UndefValue>(C1))
 921         return C1;                                  // undef ashr undef -> undef
 922       else
 923         return C1;                                  // X ashr undef --> X
 924     case Instruction::Shl:
 925       if (isa<UndefValue>(C2) && isa<UndefValue>(C1))
 926         return C1;                                  // undef shl undef -> undef
 927       // undef << X -> 0   or   X << undef -> 0
 928       return Constant::getNullValue(C1->getType());
 929     }
 930   }
 931
 932   // Handle simplifications when the RHS is a constant int.
 933   if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
 934     switch (Opcode) {
 935     case Instruction::Add:
 936       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X + 0 == X
 937       break;
 938     case Instruction::Sub:
 939       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;                         // X - 0 == X
 940       break;
 941     case Instruction::Mul:
 942       if (CI2->equalsInt(0)) return C2;                         // X * 0 == 0
 943       if (CI2->equalsInt(1))
 944         return C1;                                              // X * 1 == X
 945       break;
 946     case Instruction::UDiv:
 947     case Instruction::SDiv:
 948       if (CI2->equalsInt(1))
 949         return C1;                                            // X / 1 == X
 950       if (CI2->equalsInt(0))
 951         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X / 0 == undef
 952       break;
 953     case Instruction::URem:
 954     case Instruction::SRem:
 955       if (CI2->equalsInt(1))
 956         return Constant::getNullValue(CI2->getType());        // X % 1 == 0
 957       if (CI2->equalsInt(0))
 958         return UndefValue::get(CI2->getType());               // X % 0 == undef
 959       break;
 960     case Instruction::And:
 961       if (CI2->isZero()) return C2;                           // X & 0 == 0
 962       if (CI2->isAllOnesValue())
 963         return C1;                                            // X & -1 == X
 964
 965       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
 966         // (zext i32 to i64) & 4294967295 -> (zext i32 to i64)
 967         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) {
 968           unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 969           unsigned SrcWidth =
 970             CE1->getOperand(0)->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
 971           APInt PossiblySetBits(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 972           if ((PossiblySetBits & CI2->getValue()) == PossiblySetBits)
 973             return C1;
 974         }
 975
 976         // If and'ing the address of a global with a constant, fold it.
 977         if (CE1->getOpcode() == Instruction::PtrToInt &&
 978             isa<GlobalValue>(CE1->getOperand(0))) {
 979           GlobalValue *GV = cast<GlobalValue>(CE1->getOperand(0));
 980
 981           // Functions are at least 4-byte aligned.
 982           unsigned GVAlign = GV->getAlignment();
 983           if (isa<Function>(GV))
 984             GVAlign = std::max(GVAlign, 4U);
 985
 986           if (GVAlign > 1) {
 987             unsigned DstWidth = CI2->getType()->getBitWidth();
 988             unsigned SrcWidth = std::min(DstWidth, Log2_32(GVAlign));
 989             APInt BitsNotSet(APInt::getLowBitsSet(DstWidth, SrcWidth));
 990
 991             // If checking bits we know are clear, return zero.
 992             if ((CI2->getValue() & BitsNotSet) == CI2->getValue())
 993               return Constant::getNullValue(CI2->getType());
 994           }
 995         }
 996       }
 997       break;
 998     case Instruction::Or:
 999       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X | 0 == X
1000       if (CI2->isAllOnesValue())
1001         return C2;                         // X | -1 == -1
1002       break;
1003     case Instruction::Xor:
1004       if (CI2->equalsInt(0)) return C1;    // X ^ 0 == X
1005
1006       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1007         switch (CE1->getOpcode()) {
1008         default: break;
1009         case Instruction::ICmp:
1010         case Instruction::FCmp:
1011           // cmp pred ^ true -> cmp !pred
1012           assert(CI2->equalsInt(1));
1013           CmpInst::Predicate pred = (CmpInst::Predicate)CE1->getPredicate();
1014           pred = CmpInst::getInversePredicate(pred);
1015           return ConstantExpr::getCompare(pred, CE1->getOperand(0),
1016                                           CE1->getOperand(1));
1017         }
1018       }
1019       break;
1020     case Instruction::AShr:
1021       // ashr (zext C to Ty), C2 -> lshr (zext C, CSA), C2
1022       if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1))
1023         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt)  // Top bits known zero.
1024           return ConstantExpr::getLShr(C1, C2);
1025       break;
1026     }
1027   } else if (isa<ConstantInt>(C1)) {
1028     // If C1 is a ConstantInt and C2 is not, swap the operands.
1029     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1030       return ConstantExpr::get(Opcode, C2, C1);
1031   }
1032
1033   // At this point we know neither constant is an UndefValue.
1034   if (ConstantInt *CI1 = dyn_cast<ConstantInt>(C1)) {
1035     if (ConstantInt *CI2 = dyn_cast<ConstantInt>(C2)) {
1036       const APInt &C1V = CI1->getValue();
1037       const APInt &C2V = CI2->getValue();
1038       switch (Opcode) {
1039       default:
1040         break;
1041       case Instruction::Add:
1042         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V + C2V);
1043       case Instruction::Sub:
1044         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V - C2V);
1045       case Instruction::Mul:
1046         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V * C2V);
1047       case Instruction::UDiv:
1048         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1049         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.udiv(C2V));
1050       case Instruction::SDiv:
1051         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1052         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1053           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT / -1 -> undef
1054         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.sdiv(C2V));
1055       case Instruction::URem:
1056         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1057         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.urem(C2V));
1058       case Instruction::SRem:
1059         assert(!CI2->isNullValue() && "Div by zero handled above");
1060         if (C2V.isAllOnesValue() && C1V.isMinSignedValue())
1061           return UndefValue::get(CI1->getType());   // MIN_INT % -1 -> undef
1062         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.srem(C2V));
1063       case Instruction::And:
1064         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V & C2V);
1065       case Instruction::Or:
1066         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V | C2V);
1067       case Instruction::Xor:
1068         return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V ^ C2V);
1069       case Instruction::Shl: {
1070         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1071         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1072           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.shl(shiftAmt));
1073         else
1074           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1075       }
1076       case Instruction::LShr: {
1077         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1078         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1079           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.lshr(shiftAmt));
1080         else
1081           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1082       }
1083       case Instruction::AShr: {
1084         uint32_t shiftAmt = C2V.getZExtValue();
1085         if (shiftAmt < C1V.getBitWidth())
1086           return ConstantInt::get(CI1->getContext(), C1V.ashr(shiftAmt));
1087         else
1088           return UndefValue::get(C1->getType()); // too big shift is undef
1089       }
1090       }
1091     }
1092
1093     switch (Opcode) {
1094     case Instruction::SDiv:
1095     case Instruction::UDiv:
1096     case Instruction::URem:
1097     case Instruction::SRem:
1098     case Instruction::LShr:
1099     case Instruction::AShr:
1100     case Instruction::Shl:
1101       if (CI1->equalsInt(0)) return C1;
1102       break;
1103     default:
1104       break;
1105     }
1106   } else if (ConstantFP *CFP1 = dyn_cast<ConstantFP>(C1)) {
1107     if (ConstantFP *CFP2 = dyn_cast<ConstantFP>(C2)) {
1108       APFloat C1V = CFP1->getValueAPF();
1109       APFloat C2V = CFP2->getValueAPF();
1110       APFloat C3V = C1V;  // copy for modification
1111       switch (Opcode) {
1112       default:
1113         break;
1114       case Instruction::FAdd:
1115         (void)C3V.add(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1116         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1117       case Instruction::FSub:
1118         (void)C3V.subtract(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1119         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1120       case Instruction::FMul:
1121         (void)C3V.multiply(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1122         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1123       case Instruction::FDiv:
1124         (void)C3V.divide(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1125         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1126       case Instruction::FRem:
1127         (void)C3V.mod(C2V, APFloat::rmNearestTiesToEven);
1128         return ConstantFP::get(C1->getContext(), C3V);
1129       }
1130     }
1131   } else if (VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(C1->getType())) {
1132     // Perform elementwise folding.
1133     SmallVector<Constant*, 16> Result;
1134     for (unsigned i = 0, e = VTy->getNumElements(); i != e; ++i) {
1135       Constant *LHS = C1->getAggregateElement(i);
1136       Constant *RHS = C2->getAggregateElement(i);
1137       if (LHS == 0 || RHS == 0) break;
1138
1139       Result.push_back(ConstantExpr::get(Opcode, LHS, RHS));
1140     }
1141
1142     if (Result.size() == VTy->getNumElements())
1143       return ConstantVector::get(Result);
1144   }
1145
1146   if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1147     // There are many possible foldings we could do here.  We should probably
1148     // at least fold add of a pointer with an integer into the appropriate
1149     // getelementptr.  This will improve alias analysis a bit.
1150
1151     // Given ((a + b) + c), if (b + c) folds to something interesting, return
1152     // (a + (b + c)).
1153     if (Instruction::isAssociative(Opcode) && CE1->getOpcode() == Opcode) {
1154       Constant *T = ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(1), C2);
1155       if (!isa<ConstantExpr>(T) || cast<ConstantExpr>(T)->getOpcode() != Opcode)
1156         return ConstantExpr::get(Opcode, CE1->getOperand(0), T);
1157     }
1158   } else if (isa<ConstantExpr>(C2)) {
1159     // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flop them around and fold the
1160     // other way if possible.
1161     if (Instruction::isCommutative(Opcode))
1162       return ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C2, C1);
1163   }
1164
1165   // i1 can be simplified in many cases.
1166   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1167     switch (Opcode) {
1168     case Instruction::Add:
1169     case Instruction::Sub:
1170       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1171     case Instruction::Mul:
1172       return ConstantExpr::getAnd(C1, C2);
1173     case Instruction::Shl:
1174     case Instruction::LShr:
1175     case Instruction::AShr:
1176       // We can assume that C2 == 0.  If it were one the result would be
1177       // undefined because the shift value is as large as the bitwidth.
1178       return C1;
1179     case Instruction::SDiv:
1180     case Instruction::UDiv:
1181       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1182       // undefined through division by zero.
1183       return C1;
1184     case Instruction::URem:
1185     case Instruction::SRem:
1186       // We can assume that C2 == 1.  If it were zero the result would be
1187       // undefined through division by zero.
1188       return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1189     default:
1190       break;
1191     }
1192   }
1193
1194   // We don't know how to fold this.
1195   return 0;
1196 }
1197
1198 /// isZeroSizedType - This type is zero sized if its an array or structure of
1199 /// zero sized types.  The only leaf zero sized type is an empty structure.
1200 static bool isMaybeZeroSizedType(Type *Ty) {
1201   if (StructType *STy = dyn_cast<StructType>(Ty)) {
1202     if (STy->isOpaque()) return true;  // Can't say.
1203
1204     // If all of elements have zero size, this does too.
1205     for (unsigned i = 0, e = STy->getNumElements(); i != e; ++i)
1206       if (!isMaybeZeroSizedType(STy->getElementType(i))) return false;
1207     return true;
1208
1209   } else if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty)) {
1210     return isMaybeZeroSizedType(ATy->getElementType());
1211   }
1212   return false;
1213 }
1214
1215 /// IdxCompare - Compare the two constants as though they were getelementptr
1216 /// indices.  This allows coersion of the types to be the same thing.
1217 ///
1218 /// If the two constants are the "same" (after coersion), return 0.  If the
1219 /// first is less than the second, return -1, if the second is less than the
1220 /// first, return 1.  If the constants are not integral, return -2.
1221 ///
1222 static int IdxCompare(Constant *C1, Constant *C2, Type *ElTy) {
1223   if (C1 == C2) return 0;
1224
1225   // Ok, we found a different index.  If they are not ConstantInt, we can't do
1226   // anything with them.
1227   if (!isa<ConstantInt>(C1) || !isa<ConstantInt>(C2))
1228     return -2; // don't know!
1229
1230   // Ok, we have two differing integer indices.  Sign extend them to be the same
1231   // type.  Long is always big enough, so we use it.
1232   if (!C1->getType()->isIntegerTy(64))
1233     C1 = ConstantExpr::getSExt(C1, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1234
1235   if (!C2->getType()->isIntegerTy(64))
1236     C2 = ConstantExpr::getSExt(C2, Type::getInt64Ty(C1->getContext()));
1237
1238   if (C1 == C2) return 0;  // They are equal
1239
1240   // If the type being indexed over is really just a zero sized type, there is
1241   // no pointer difference being made here.
1242   if (isMaybeZeroSizedType(ElTy))
1243     return -2; // dunno.
1244
1245   // If they are really different, now that they are the same type, then we
1246   // found a difference!
1247   if (cast<ConstantInt>(C1)->getSExtValue() <
1248       cast<ConstantInt>(C2)->getSExtValue())
1249     return -1;
1250   else
1251     return 1;
1252 }
1253
1254 /// evaluateFCmpRelation - This function determines if there is anything we can
1255 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1256 /// things like ConstantFP comparisons, but should instead handle ConstantExprs.
1257 /// If we can determine that the two constants have a particular relation to
1258 /// each other, we should return the corresponding FCmpInst predicate,
1259 /// otherwise return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE. This is used below in
1260 /// ConstantFoldCompareInstruction.
1261 ///
1262 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1263 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider ConstantFP
1264 /// to be the simplest, and ConstantExprs to be the most complex.
1265 static FCmpInst::Predicate evaluateFCmpRelation(Constant *V1, Constant *V2) {
1266   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1267          "Cannot compare values of different types!");
1268
1269   // No compile-time operations on this type yet.
1270   if (V1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1271     return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1272
1273   // Handle degenerate case quickly
1274   if (V1 == V2) return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1275
1276   if (!isa<ConstantExpr>(V1)) {
1277     if (!isa<ConstantExpr>(V2)) {
1278       // We distilled thisUse the standard constant folder for a few cases
1279       ConstantInt *R = 0;
1280       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1281                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OEQ, V1, V2));
1282       if (R && !R->isZero())
1283         return FCmpInst::FCMP_OEQ;
1284       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1285                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OLT, V1, V2));
1286       if (R && !R->isZero())
1287         return FCmpInst::FCMP_OLT;
1288       R = dyn_cast<ConstantInt>(
1289                       ConstantExpr::getFCmp(FCmpInst::FCMP_OGT, V1, V2));
1290       if (R && !R->isZero())
1291         return FCmpInst::FCMP_OGT;
1292
1293       // Nothing more we can do
1294       return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1295     }
1296
1297     // If the first operand is simple and second is ConstantExpr, swap operands.
1298     FCmpInst::Predicate SwappedRelation = evaluateFCmpRelation(V2, V1);
1299     if (SwappedRelation != FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE)
1300       return FCmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1301   } else {
1302     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1303     // constantexpr or a simple constant.
1304     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1305     switch (CE1->getOpcode()) {
1306     case Instruction::FPTrunc:
1307     case Instruction::FPExt:
1308     case Instruction::UIToFP:
1309     case Instruction::SIToFP:
1310       // We might be able to do something with these but we don't right now.
1311       break;
1312     default:
1313       break;
1314     }
1315   }
1316   // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1317   // probably be added on demand, as they seem needed.
1318   return FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE;
1319 }
1320
1321 /// evaluateICmpRelation - This function determines if there is anything we can
1322 /// decide about the two constants provided.  This doesn't need to handle simple
1323 /// things like integer comparisons, but should instead handle ConstantExprs
1324 /// and GlobalValues.  If we can determine that the two constants have a
1325 /// particular relation to each other, we should return the corresponding ICmp
1326 /// predicate, otherwise return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE.
1327 ///
1328 /// To simplify this code we canonicalize the relation so that the first
1329 /// operand is always the most "complex" of the two.  We consider simple
1330 /// constants (like ConstantInt) to be the simplest, followed by
1331 /// GlobalValues, followed by ConstantExpr's (the most complex).
1332 ///
1333 static ICmpInst::Predicate evaluateICmpRelation(Constant *V1, Constant *V2,
1334                                                 bool isSigned) {
1335   assert(V1->getType() == V2->getType() &&
1336          "Cannot compare different types of values!");
1337   if (V1 == V2) return ICmpInst::ICMP_EQ;
1338
1339   if (!isa<ConstantExpr>(V1) && !isa<GlobalValue>(V1) &&
1340       !isa<BlockAddress>(V1)) {
1341     if (!isa<GlobalValue>(V2) && !isa<ConstantExpr>(V2) &&
1342         !isa<BlockAddress>(V2)) {
1343       // We distilled this down to a simple case, use the standard constant
1344       // folder.
1345       ConstantInt *R = 0;
1346       ICmpInst::Predicate pred = ICmpInst::ICMP_EQ;
1347       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1348       if (R && !R->isZero())
1349         return pred;
1350       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1351       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1352       if (R && !R->isZero())
1353         return pred;
1354       pred = isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1355       R = dyn_cast<ConstantInt>(ConstantExpr::getICmp(pred, V1, V2));
1356       if (R && !R->isZero())
1357         return pred;
1358
1359       // If we couldn't figure it out, bail.
1360       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1361     }
1362
1363     // If the first operand is simple, swap operands.
1364     ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1365       evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1366     if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1367       return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1368
1369   } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(V1)) {
1370     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1371       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1372         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1373       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1374         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1375       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1376     }
1377
1378     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1379     // constant (which, since the types must match, means that it's a
1380     // ConstantPointerNull).
1381     if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1382       // Don't try to decide equality of aliases.
1383       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !isa<GlobalAlias>(GV2))
1384         if (!GV->hasExternalWeakLinkage() || !GV2->hasExternalWeakLinkage())
1385           return ICmpInst::ICMP_NE;
1386     } else if (isa<BlockAddress>(V2)) {
1387       return ICmpInst::ICMP_NE; // Globals never equal labels.
1388     } else {
1389       assert(isa<ConstantPointerNull>(V2) && "Canonicalization guarantee!");
1390       // GlobalVals can never be null unless they have external weak linkage.
1391       // We don't try to evaluate aliases here.
1392       if (!GV->hasExternalWeakLinkage() && !isa<GlobalAlias>(GV))
1393         return ICmpInst::ICMP_NE;
1394     }
1395   } else if (const BlockAddress *BA = dyn_cast<BlockAddress>(V1)) {
1396     if (isa<ConstantExpr>(V2)) {  // Swap as necessary.
1397       ICmpInst::Predicate SwappedRelation =
1398         evaluateICmpRelation(V2, V1, isSigned);
1399       if (SwappedRelation != ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE)
1400         return ICmpInst::getSwappedPredicate(SwappedRelation);
1401       return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1402     }
1403
1404     // Now we know that the RHS is a GlobalValue, BlockAddress or simple
1405     // constant (which, since the types must match, means that it is a
1406     // ConstantPointerNull).
1407     if (const BlockAddress *BA2 = dyn_cast<BlockAddress>(V2)) {
1408       // Block address in another function can't equal this one, but block
1409       // addresses in the current function might be the same if blocks are
1410       // empty.
1411       if (BA2->getFunction() != BA->getFunction())
1412         return ICmpInst::ICMP_NE;
1413     } else {
1414       // Block addresses aren't null, don't equal the address of globals.
1415       assert((isa<ConstantPointerNull>(V2) || isa<GlobalValue>(V2)) &&
1416              "Canonicalization guarantee!");
1417       return ICmpInst::ICMP_NE;
1418     }
1419   } else {
1420     // Ok, the LHS is known to be a constantexpr.  The RHS can be any of a
1421     // constantexpr, a global, block address, or a simple constant.
1422     ConstantExpr *CE1 = cast<ConstantExpr>(V1);
1423     Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1424
1425     switch (CE1->getOpcode()) {
1426     case Instruction::Trunc:
1427     case Instruction::FPTrunc:
1428     case Instruction::FPExt:
1429     case Instruction::FPToUI:
1430     case Instruction::FPToSI:
1431       break; // We can't evaluate floating point casts or truncations.
1432
1433     case Instruction::UIToFP:
1434     case Instruction::SIToFP:
1435     case Instruction::BitCast:
1436     case Instruction::ZExt:
1437     case Instruction::SExt:
1438       // If the cast is not actually changing bits, and the second operand is a
1439       // null pointer, do the comparison with the pre-casted value.
1440       if (V2->isNullValue() &&
1441           (CE1->getType()->isPointerTy() || CE1->getType()->isIntegerTy())) {
1442         if (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt) isSigned = false;
1443         if (CE1->getOpcode() == Instruction::SExt) isSigned = true;
1444         return evaluateICmpRelation(CE1Op0,
1445                                     Constant::getNullValue(CE1Op0->getType()),
1446                                     isSigned);
1447       }
1448       break;
1449
1450     case Instruction::GetElementPtr:
1451       // Ok, since this is a getelementptr, we know that the constant has a
1452       // pointer type.  Check the various cases.
1453       if (isa<ConstantPointerNull>(V2)) {
1454         // If we are comparing a GEP to a null pointer, check to see if the base
1455         // of the GEP equals the null pointer.
1456         if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1457           if (GV->hasExternalWeakLinkage())
1458             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing that
1459             // to null pointer so its greater-or-equal
1460             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGE : ICmpInst::ICMP_UGE;
1461           else
1462             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1463             // so the result is greater-than
1464             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1465         } else if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1466           // If we are indexing from a null pointer, check to see if we have any
1467           // non-zero indices.
1468           for (unsigned i = 1, e = CE1->getNumOperands(); i != e; ++i)
1469             if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue())
1470               // Offsetting from null, must not be equal.
1471               return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1472           // Only zero indexes from null, must still be zero.
1473           return ICmpInst::ICMP_EQ;
1474         }
1475         // Otherwise, we can't really say if the first operand is null or not.
1476       } else if (const GlobalValue *GV2 = dyn_cast<GlobalValue>(V2)) {
1477         if (isa<ConstantPointerNull>(CE1Op0)) {
1478           if (GV2->hasExternalWeakLinkage())
1479             // Weak linkage GVals could be zero or not. We're comparing it to
1480             // a null pointer, so its less-or-equal
1481             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLE : ICmpInst::ICMP_ULE;
1482           else
1483             // If its not weak linkage, the GVal must have a non-zero address
1484             // so the result is less-than
1485             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1486         } else if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(CE1Op0)) {
1487           if (GV == GV2) {
1488             // If this is a getelementptr of the same global, then it must be
1489             // different.  Because the types must match, the getelementptr could
1490             // only have at most one index, and because we fold getelementptr's
1491             // with a single zero index, it must be nonzero.
1492             assert(CE1->getNumOperands() == 2 &&
1493                    !CE1->getOperand(1)->isNullValue() &&
1494                    "Surprising getelementptr!");
1495             return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1496           } else {
1497             // If they are different globals, we don't know what the value is,
1498             // but they can't be equal.
1499             return ICmpInst::ICMP_NE;
1500           }
1501         }
1502       } else {
1503         ConstantExpr *CE2 = cast<ConstantExpr>(V2);
1504         Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1505
1506         // There are MANY other foldings that we could perform here.  They will
1507         // probably be added on demand, as they seem needed.
1508         switch (CE2->getOpcode()) {
1509         default: break;
1510         case Instruction::GetElementPtr:
1511           // By far the most common case to handle is when the base pointers are
1512           // obviously to the same or different globals.
1513           if (isa<GlobalValue>(CE1Op0) && isa<GlobalValue>(CE2Op0)) {
1514             if (CE1Op0 != CE2Op0) // Don't know relative ordering, but not equal
1515               return ICmpInst::ICMP_NE;
1516             // Ok, we know that both getelementptr instructions are based on the
1517             // same global.  From this, we can precisely determine the relative
1518             // ordering of the resultant pointers.
1519             unsigned i = 1;
1520
1521             // The logic below assumes that the result of the comparison
1522             // can be determined by finding the first index that differs.
1523             // This doesn't work if there is over-indexing in any
1524             // subsequent indices, so check for that case first.
1525             if (!CE1->isGEPWithNoNotionalOverIndexing() ||
1526                 !CE2->isGEPWithNoNotionalOverIndexing())
1527                return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1528
1529             // Compare all of the operands the GEP's have in common.
1530             gep_type_iterator GTI = gep_type_begin(CE1);
1531             for (;i != CE1->getNumOperands() && i != CE2->getNumOperands();
1532                  ++i, ++GTI)
1533               switch (IdxCompare(CE1->getOperand(i),
1534                                  CE2->getOperand(i), GTI.getIndexedType())) {
1535               case -1: return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT:ICmpInst::ICMP_ULT;
1536               case 1:  return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT:ICmpInst::ICMP_UGT;
1537               case -2: return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1538               }
1539
1540             // Ok, we ran out of things they have in common.  If any leftovers
1541             // are non-zero then we have a difference, otherwise we are equal.
1542             for (; i < CE1->getNumOperands(); ++i)
1543               if (!CE1->getOperand(i)->isNullValue()) {
1544                 if (isa<ConstantInt>(CE1->getOperand(i)))
1545                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SGT : ICmpInst::ICMP_UGT;
1546                 else
1547                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1548               }
1549
1550             for (; i < CE2->getNumOperands(); ++i)
1551               if (!CE2->getOperand(i)->isNullValue()) {
1552                 if (isa<ConstantInt>(CE2->getOperand(i)))
1553                   return isSigned ? ICmpInst::ICMP_SLT : ICmpInst::ICMP_ULT;
1554                 else
1555                   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE; // Might be equal.
1556               }
1557             return ICmpInst::ICMP_EQ;
1558           }
1559         }
1560       }
1561     default:
1562       break;
1563     }
1564   }
1565
1566   return ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE;
1567 }
1568
1569 Constant *llvm::ConstantFoldCompareInstruction(unsigned short pred,
1570                                                Constant *C1, Constant *C2) {
1571   Type *ResultTy;
1572   if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(C1->getType()))
1573     ResultTy = VectorType::get(Type::getInt1Ty(C1->getContext()),
1574                                VT->getNumElements());
1575   else
1576     ResultTy = Type::getInt1Ty(C1->getContext());
1577
1578   // Fold FCMP_FALSE/FCMP_TRUE unconditionally.
1579   if (pred == FCmpInst::FCMP_FALSE)
1580     return Constant::getNullValue(ResultTy);
1581
1582   if (pred == FCmpInst::FCMP_TRUE)
1583     return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1584
1585   // Handle some degenerate cases first
1586   if (isa<UndefValue>(C1) || isa<UndefValue>(C2)) {
1587     // For EQ and NE, we can always pick a value for the undef to make the
1588     // predicate pass or fail, so we can return undef.
1589     // Also, if both operands are undef, we can return undef.
1590     if (ICmpInst::isEquality(ICmpInst::Predicate(pred)) ||
1591         (isa<UndefValue>(C1) && isa<UndefValue>(C2)))
1592       return UndefValue::get(ResultTy);
1593     // Otherwise, pick the same value as the non-undef operand, and fold
1594     // it to true or false.
1595     return ConstantInt::get(ResultTy, CmpInst::isTrueWhenEqual(pred));
1596   }
1597
1598   // No compile-time operations on this type yet.
1599   if (C1->getType()->isPPC_FP128Ty())
1600     return 0;
1601
1602   // icmp eq/ne(null,GV) -> false/true
1603   if (C1->isNullValue()) {
1604     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C2))
1605       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1606       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1607         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1608           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1609         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1610           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1611       }
1612   // icmp eq/ne(GV,null) -> false/true
1613   } else if (C2->isNullValue()) {
1614     if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C1))
1615       // Don't try to evaluate aliases.  External weak GV can be null.
1616       if (!isa<GlobalAlias>(GV) && !GV->hasExternalWeakLinkage()) {
1617         if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ)
1618           return ConstantInt::getFalse(C1->getContext());
1619         else if (pred == ICmpInst::ICMP_NE)
1620           return ConstantInt::getTrue(C1->getContext());
1621       }
1622   }
1623
1624   // If the comparison is a comparison between two i1's, simplify it.
1625   if (C1->getType()->isIntegerTy(1)) {
1626     switch(pred) {
1627     case ICmpInst::ICMP_EQ:
1628       if (isa<ConstantInt>(C2))
1629         return ConstantExpr::getXor(C1, ConstantExpr::getNot(C2));
1630       return ConstantExpr::getXor(ConstantExpr::getNot(C1), C2);
1631     case ICmpInst::ICMP_NE:
1632       return ConstantExpr::getXor(C1, C2);
1633     default:
1634       break;
1635     }
1636   }
1637
1638   if (isa<ConstantInt>(C1) && isa<ConstantInt>(C2)) {
1639     APInt V1 = cast<ConstantInt>(C1)->getValue();
1640     APInt V2 = cast<ConstantInt>(C2)->getValue();
1641     switch (pred) {
1642     default: llvm_unreachable("Invalid ICmp Predicate");
1643     case ICmpInst::ICMP_EQ:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 == V2);
1644     case ICmpInst::ICMP_NE:  return ConstantInt::get(ResultTy, V1 != V2);
1645     case ICmpInst::ICMP_SLT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.slt(V2));
1646     case ICmpInst::ICMP_SGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sgt(V2));
1647     case ICmpInst::ICMP_SLE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sle(V2));
1648     case ICmpInst::ICMP_SGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.sge(V2));
1649     case ICmpInst::ICMP_ULT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ult(V2));
1650     case ICmpInst::ICMP_UGT: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ugt(V2));
1651     case ICmpInst::ICMP_ULE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.ule(V2));
1652     case ICmpInst::ICMP_UGE: return ConstantInt::get(ResultTy, V1.uge(V2));
1653     }
1654   } else if (isa<ConstantFP>(C1) && isa<ConstantFP>(C2)) {
1655     APFloat C1V = cast<ConstantFP>(C1)->getValueAPF();
1656     APFloat C2V = cast<ConstantFP>(C2)->getValueAPF();
1657     APFloat::cmpResult R = C1V.compare(C2V);
1658     switch (pred) {
1659     default: llvm_unreachable("Invalid FCmp Predicate");
1660     case FCmpInst::FCMP_FALSE: return Constant::getNullValue(ResultTy);
1661     case FCmpInst::FCMP_TRUE:  return Constant::getAllOnesValue(ResultTy);
1662     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1663       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered);
1664     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1665       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpUnordered);
1666     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1667       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1668                                         R==APFloat::cmpEqual);
1669     case FCmpInst::FCMP_OEQ:
1670       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpEqual);
1671     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1672       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpEqual);
1673     case FCmpInst::FCMP_ONE:
1674       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1675                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1676     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1677       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1678                                         R==APFloat::cmpLessThan);
1679     case FCmpInst::FCMP_OLT:
1680       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan);
1681     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1682       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpUnordered ||
1683                                         R==APFloat::cmpGreaterThan);
1684     case FCmpInst::FCMP_OGT:
1685       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan);
1686     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1687       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpGreaterThan);
1688     case FCmpInst::FCMP_OLE:
1689       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpLessThan ||
1690                                         R==APFloat::cmpEqual);
1691     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1692       return ConstantInt::get(ResultTy, R!=APFloat::cmpLessThan);
1693     case FCmpInst::FCMP_OGE:
1694       return ConstantInt::get(ResultTy, R==APFloat::cmpGreaterThan ||
1695                                         R==APFloat::cmpEqual);
1696     }
1697   } else if (C1->getType()->isVectorTy()) {
1698     // If we can constant fold the comparison of each element, constant fold
1699     // the whole vector comparison.
1700     SmallVector<Constant*, 4> ResElts;
1701     // Compare the elements, producing an i1 result or constant expr.
1702     for (unsigned i = 0, e = C1->getType()->getVectorNumElements(); i != e;++i){
1703       Constant *C1E = C1->getAggregateElement(i);
1704       Constant *C2E = C2->getAggregateElement(i);
1705       if (C1E == 0 || C2E == 0) break;
1706
1707       ResElts.push_back(ConstantExpr::getCompare(pred, C1E, C2E));
1708     }
1709
1710     if (ResElts.size() == C1->getType()->getVectorNumElements())
1711       return ConstantVector::get(ResElts);
1712   }
1713
1714   if (C1->getType()->isFloatingPointTy()) {
1715     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1716     switch (evaluateFCmpRelation(C1, C2)) {
1717     default: llvm_unreachable("Unknown relation!");
1718     case FCmpInst::FCMP_UNO:
1719     case FCmpInst::FCMP_ORD:
1720     case FCmpInst::FCMP_UEQ:
1721     case FCmpInst::FCMP_UNE:
1722     case FCmpInst::FCMP_ULT:
1723     case FCmpInst::FCMP_UGT:
1724     case FCmpInst::FCMP_ULE:
1725     case FCmpInst::FCMP_UGE:
1726     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1727     case FCmpInst::FCMP_FALSE:
1728     case FCmpInst::BAD_FCMP_PREDICATE:
1729       break; // Couldn't determine anything about these constants.
1730     case FCmpInst::FCMP_OEQ: // We know that C1 == C2
1731       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UEQ || pred == FCmpInst::FCMP_OEQ ||
1732                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE ||
1733                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1734       break;
1735     case FCmpInst::FCMP_OLT: // We know that C1 < C2
1736       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1737                 pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT ||
1738                 pred == FCmpInst::FCMP_ULE || pred == FCmpInst::FCMP_OLE);
1739       break;
1740     case FCmpInst::FCMP_OGT: // We know that C1 > C2
1741       Result = (pred == FCmpInst::FCMP_UNE || pred == FCmpInst::FCMP_ONE ||
1742                 pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT ||
1743                 pred == FCmpInst::FCMP_UGE || pred == FCmpInst::FCMP_OGE);
1744       break;
1745     case FCmpInst::FCMP_OLE: // We know that C1 <= C2
1746       // We can only partially decide this relation.
1747       if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1748         Result = 0;
1749       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1750         Result = 1;
1751       break;
1752     case FCmpInst::FCMP_OGE: // We known that C1 >= C2
1753       // We can only partially decide this relation.
1754       if (pred == FCmpInst::FCMP_ULT || pred == FCmpInst::FCMP_OLT)
1755         Result = 0;
1756       else if (pred == FCmpInst::FCMP_UGT || pred == FCmpInst::FCMP_OGT)
1757         Result = 1;
1758       break;
1759     case FCmpInst::FCMP_ONE: // We know that C1 != C2
1760       // We can only partially decide this relation.
1761       if (pred == FCmpInst::FCMP_OEQ || pred == FCmpInst::FCMP_UEQ)
1762         Result = 0;
1763       else if (pred == FCmpInst::FCMP_ONE || pred == FCmpInst::FCMP_UNE)
1764         Result = 1;
1765       break;
1766     }
1767
1768     // If we evaluated the result, return it now.
1769     if (Result != -1)
1770       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1771
1772   } else {
1773     // Evaluate the relation between the two constants, per the predicate.
1774     int Result = -1;  // -1 = unknown, 0 = known false, 1 = known true.
1775     switch (evaluateICmpRelation(C1, C2, CmpInst::isSigned(pred))) {
1776     default: llvm_unreachable("Unknown relational!");
1777     case ICmpInst::BAD_ICMP_PREDICATE:
1778       break;  // Couldn't determine anything about these constants.
1779     case ICmpInst::ICMP_EQ:   // We know the constants are equal!
1780       // If we know the constants are equal, we can decide the result of this
1781       // computation precisely.
1782       Result = ICmpInst::isTrueWhenEqual((ICmpInst::Predicate)pred);
1783       break;
1784     case ICmpInst::ICMP_ULT:
1785       switch (pred) {
1786       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1787         Result = 1; break;
1788       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1789         Result = 0; break;
1790       }
1791       break;
1792     case ICmpInst::ICMP_SLT:
1793       switch (pred) {
1794       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1795         Result = 1; break;
1796       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1797         Result = 0; break;
1798       }
1799       break;
1800     case ICmpInst::ICMP_UGT:
1801       switch (pred) {
1802       case ICmpInst::ICMP_UGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGE:
1803         Result = 1; break;
1804       case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1805         Result = 0; break;
1806       }
1807       break;
1808     case ICmpInst::ICMP_SGT:
1809       switch (pred) {
1810       case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_SGE:
1811         Result = 1; break;
1812       case ICmpInst::ICMP_SLT: case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_SLE:
1813         Result = 0; break;
1814       }
1815       break;
1816     case ICmpInst::ICMP_ULE:
1817       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT) Result = 0;
1818       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT || pred == ICmpInst::ICMP_ULE) Result = 1;
1819       break;
1820     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1821       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT) Result = 0;
1822       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT || pred == ICmpInst::ICMP_SLE) Result = 1;
1823       break;
1824     case ICmpInst::ICMP_UGE:
1825       if (pred == ICmpInst::ICMP_ULT) Result = 0;
1826       if (pred == ICmpInst::ICMP_UGT || pred == ICmpInst::ICMP_UGE) Result = 1;
1827       break;
1828     case ICmpInst::ICMP_SGE:
1829       if (pred == ICmpInst::ICMP_SLT) Result = 0;
1830       if (pred == ICmpInst::ICMP_SGT || pred == ICmpInst::ICMP_SGE) Result = 1;
1831       break;
1832     case ICmpInst::ICMP_NE:
1833       if (pred == ICmpInst::ICMP_EQ) Result = 0;
1834       if (pred == ICmpInst::ICMP_NE) Result = 1;
1835       break;
1836     }
1837
1838     // If we evaluated the result, return it now.
1839     if (Result != -1)
1840       return ConstantInt::get(ResultTy, Result);
1841
1842     // If the right hand side is a bitcast, try using its inverse to simplify
1843     // it by moving it to the left hand side.  We can't do this if it would turn
1844     // a vector compare into a scalar compare or visa versa.
1845     if (ConstantExpr *CE2 = dyn_cast<ConstantExpr>(C2)) {
1846       Constant *CE2Op0 = CE2->getOperand(0);
1847       if (CE2->getOpcode() == Instruction::BitCast &&
1848           CE2->getType()->isVectorTy() == CE2Op0->getType()->isVectorTy()) {
1849         Constant *Inverse = ConstantExpr::getBitCast(C1, CE2Op0->getType());
1850         return ConstantExpr::getICmp(pred, Inverse, CE2Op0);
1851       }
1852     }
1853
1854     // If the left hand side is an extension, try eliminating it.
1855     if (ConstantExpr *CE1 = dyn_cast<ConstantExpr>(C1)) {
1856       if ((CE1->getOpcode() == Instruction::SExt && ICmpInst::isSigned(pred)) ||
1857           (CE1->getOpcode() == Instruction::ZExt && !ICmpInst::isSigned(pred))){
1858         Constant *CE1Op0 = CE1->getOperand(0);
1859         Constant *CE1Inverse = ConstantExpr::getTrunc(CE1, CE1Op0->getType());
1860         if (CE1Inverse == CE1Op0) {
1861           // Check whether we can safely truncate the right hand side.
1862           Constant *C2Inverse = ConstantExpr::getTrunc(C2, CE1Op0->getType());
1863           if (ConstantExpr::getZExt(C2Inverse, C2->getType()) == C2) {
1864             return ConstantExpr::getICmp(pred, CE1Inverse, C2Inverse);
1865           }
1866         }
1867       }
1868     }
1869
1870     if ((!isa<ConstantExpr>(C1) && isa<ConstantExpr>(C2)) ||
1871         (C1->isNullValue() && !C2->isNullValue())) {
1872       // If C2 is a constant expr and C1 isn't, flip them around and fold the
1873       // other way if possible.
1874       // Also, if C1 is null and C2 isn't, flip them around.
1875       pred = ICmpInst::getSwappedPredicate((ICmpInst::Predicate)pred);
1876       return ConstantExpr::getICmp(pred, C2, C1);
1877     }
1878   }
1879   return 0;
1880 }
1881
1882 /// isInBoundsIndices - Test whether the given sequence of *normalized* indices
1883 /// is "inbounds".
1884 template<typename IndexTy>
1885 static bool isInBoundsIndices(ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1886   // No indices means nothing that could be out of bounds.
1887   if (Idxs.empty()) return true;
1888
1889   // If the first index is zero, it's in bounds.
1890   if (cast<Constant>(Idxs[0])->isNullValue()) return true;
1891
1892   // If the first index is one and all the rest are zero, it's in bounds,
1893   // by the one-past-the-end rule.
1894   if (!cast<ConstantInt>(Idxs[0])->isOne())
1895     return false;
1896   for (unsigned i = 1, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1897     if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue())
1898       return false;
1899   return true;
1900 }
1901
1902 template<typename IndexTy>
1903 static Constant *ConstantFoldGetElementPtrImpl(Constant *C,
1904                                                bool inBounds,
1905                                                ArrayRef<IndexTy> Idxs) {
1906   if (Idxs.empty()) return C;
1907   Constant *Idx0 = cast<Constant>(Idxs[0]);
1908   if ((Idxs.size() == 1 && Idx0->isNullValue()))
1909     return C;
1910
1911   if (isa<UndefValue>(C)) {
1912     PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1913     Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1914     assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1915     return UndefValue::get(PointerType::get(Ty, Ptr->getAddressSpace()));
1916   }
1917
1918   if (C->isNullValue()) {
1919     bool isNull = true;
1920     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
1921       if (!cast<Constant>(Idxs[i])->isNullValue()) {
1922         isNull = false;
1923         break;
1924       }
1925     if (isNull) {
1926       PointerType *Ptr = cast<PointerType>(C->getType());
1927       Type *Ty = GetElementPtrInst::getIndexedType(Ptr, Idxs);
1928       assert(Ty != 0 && "Invalid indices for GEP!");
1929       return ConstantPointerNull::get(PointerType::get(Ty,
1930                                                        Ptr->getAddressSpace()));
1931     }
1932   }
1933
1934   if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
1935     // Combine Indices - If the source pointer to this getelementptr instruction
1936     // is a getelementptr instruction, combine the indices of the two
1937     // getelementptr instructions into a single instruction.
1938     //
1939     if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
1940       Type *LastTy = 0;
1941       for (gep_type_iterator I = gep_type_begin(CE), E = gep_type_end(CE);
1942            I != E; ++I)
1943         LastTy = *I;
1944
1945       if ((LastTy && isa<SequentialType>(LastTy)) || Idx0->isNullValue()) {
1946         SmallVector<Value*, 16> NewIndices;
1947         NewIndices.reserve(Idxs.size() + CE->getNumOperands());
1948         for (unsigned i = 1, e = CE->getNumOperands()-1; i != e; ++i)
1949           NewIndices.push_back(CE->getOperand(i));
1950
1951         // Add the last index of the source with the first index of the new GEP.
1952         // Make sure to handle the case when they are actually different types.
1953         Constant *Combined = CE->getOperand(CE->getNumOperands()-1);
1954         // Otherwise it must be an array.
1955         if (!Idx0->isNullValue()) {
1956           Type *IdxTy = Combined->getType();
1957           if (IdxTy != Idx0->getType()) {
1958             Type *Int64Ty = Type::getInt64Ty(IdxTy->getContext());
1959             Constant *C1 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Idx0, Int64Ty);
1960             Constant *C2 = ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Combined, Int64Ty);
1961             Combined = ConstantExpr::get(Instruction::Add, C1, C2);
1962           } else {
1963             Combined =
1964               ConstantExpr::get(Instruction::Add, Idx0, Combined);
1965           }
1966         }
1967
1968         NewIndices.push_back(Combined);
1969         NewIndices.append(Idxs.begin() + 1, Idxs.end());
1970         return
1971           ConstantExpr::getGetElementPtr(CE->getOperand(0), NewIndices,
1972                                          inBounds &&
1973                                            cast<GEPOperator>(CE)->isInBounds());
1974       }
1975     }
1976
1977     // Implement folding of:
1978     //    i32* getelementptr ([2 x i32]* bitcast ([3 x i32]* %X to [2 x i32]*),
1979     //                        i64 0, i64 0)
1980     // To: i32* getelementptr ([3 x i32]* %X, i64 0, i64 0)
1981     //
1982     if (CE->isCast() && Idxs.size() > 1 && Idx0->isNullValue()) {
1983       if (PointerType *SPT =
1984           dyn_cast<PointerType>(CE->getOperand(0)->getType()))
1985         if (ArrayType *SAT = dyn_cast<ArrayType>(SPT->getElementType()))
1986           if (ArrayType *CAT =
1987         dyn_cast<ArrayType>(cast<PointerType>(C->getType())->getElementType()))
1988             if (CAT->getElementType() == SAT->getElementType())
1989               return
1990                 ConstantExpr::getGetElementPtr((Constant*)CE->getOperand(0),
1991                                                Idxs, inBounds);
1992     }
1993   }
1994
1995   // Check to see if any array indices are not within the corresponding
1996   // notional array bounds. If so, try to determine if they can be factored
1997   // out into preceding dimensions.
1998   bool Unknown = false;
1999   SmallVector<Constant *, 8> NewIdxs;
2000   Type *Ty = C->getType();
2001   Type *Prev = 0;
2002   for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e;
2003        Prev = Ty, Ty = cast<CompositeType>(Ty)->getTypeAtIndex(Idxs[i]), ++i) {
2004     if (ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Idxs[i])) {
2005       if (ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(Ty))
2006         if (ATy->getNumElements() <= INT64_MAX &&
2007             ATy->getNumElements() != 0 &&
2008             CI->getSExtValue() >= (int64_t)ATy->getNumElements()) {
2009           if (isa<SequentialType>(Prev)) {
2010             // It's out of range, but we can factor it into the prior
2011             // dimension.
2012             NewIdxs.resize(Idxs.size());
2013             ConstantInt *Factor = ConstantInt::get(CI->getType(),
2014                                                    ATy->getNumElements());
2015             NewIdxs[i] = ConstantExpr::getSRem(CI, Factor);
2016
2017             Constant *PrevIdx = cast<Constant>(Idxs[i-1]);
2018             Constant *Div = ConstantExpr::getSDiv(CI, Factor);
2019
2020             // Before adding, extend both operands to i64 to avoid
2021             // overflow trouble.
2022             if (!PrevIdx->getType()->isIntegerTy(64))
2023               PrevIdx = ConstantExpr::getSExt(PrevIdx,
2024                                            Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2025             if (!Div->getType()->isIntegerTy(64))
2026               Div = ConstantExpr::getSExt(Div,
2027                                           Type::getInt64Ty(Div->getContext()));
2028
2029             NewIdxs[i-1] = ConstantExpr::getAdd(PrevIdx, Div);
2030           } else {
2031             // It's out of range, but the prior dimension is a struct
2032             // so we can't do anything about it.
2033             Unknown = true;
2034           }
2035         }
2036     } else {
2037       // We don't know if it's in range or not.
2038       Unknown = true;
2039     }
2040   }
2041
2042   // If we did any factoring, start over with the adjusted indices.
2043   if (!NewIdxs.empty()) {
2044     for (unsigned i = 0, e = Idxs.size(); i != e; ++i)
2045       if (!NewIdxs[i]) NewIdxs[i] = cast<Constant>(Idxs[i]);
2046     return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, NewIdxs, inBounds);
2047   }
2048
2049   // If all indices are known integers and normalized, we can do a simple
2050   // check for the "inbounds" property.
2051   if (!Unknown && !inBounds &&
2052       isa<GlobalVariable>(C) && isInBoundsIndices(Idxs))
2053     return ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(C, Idxs);
2054
2055   return 0;
2056 }
2057
2058 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2059                                           bool inBounds,
2060                                           ArrayRef<Constant *> Idxs) {
2061   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2062 }
2063
2064 Constant *llvm::ConstantFoldGetElementPtr(Constant *C,
2065                                           bool inBounds,
2066                                           ArrayRef<Value *> Idxs) {
2067   return ConstantFoldGetElementPtrImpl(C, inBounds, Idxs);
2068 }