529c45557bc1a9c485b4ee770f9fd9e6c366b956
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Constants.cpp
1 //===-- Constants.cpp - Implement Constant nodes --------------------------===//
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 the Constant* classes...
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Constants.h"
15 #include "LLVMContextImpl.h"
16 #include "ConstantFold.h"
17 #include "llvm/DerivedTypes.h"
18 #include "llvm/GlobalValue.h"
19 #include "llvm/Instructions.h"
20 #include "llvm/Module.h"
21 #include "llvm/Operator.h"
22 #include "llvm/ADT/FoldingSet.h"
23 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
24 #include "llvm/ADT/StringMap.h"
25 #include "llvm/Support/Compiler.h"
26 #include "llvm/Support/Debug.h"
27 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
28 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
29 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
30 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
31 #include "llvm/Support/GetElementPtrTypeIterator.h"
32 #include "llvm/System/Mutex.h"
33 #include "llvm/System/RWMutex.h"
34 #include "llvm/System/Threading.h"
35 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
36 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
37 #include <algorithm>
38 #include <map>
39 using namespace llvm;
40
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42 //                              Constant Class
43 //===----------------------------------------------------------------------===//
44
45 // Constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
46 static const uint64_t zero[2] = {0, 0};
47 Constant* Constant::getNullValue(const Type* Ty) {
48   switch (Ty->getTypeID()) {
49   case Type::IntegerTyID:
50     return ConstantInt::get(Ty, 0);
51   case Type::FloatTyID:
52     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(32, 0)));
53   case Type::DoubleTyID:
54     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(64, 0)));
55   case Type::X86_FP80TyID:
56     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(80, 2, zero)));
57   case Type::FP128TyID:
58     return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
59                            APFloat(APInt(128, 2, zero), true));
60   case Type::PPC_FP128TyID:
61     return ConstantFP::get(Ty->getContext(), APFloat(APInt(128, 2, zero)));
62   case Type::PointerTyID:
63     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
64   case Type::StructTyID:
65   case Type::ArrayTyID:
66   case Type::VectorTyID:
67     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
68   default:
69     // Function, Label, or Opaque type?
70     assert(!"Cannot create a null constant of that type!");
71     return 0;
72   }
73 }
74
75 Constant* Constant::getIntegerValue(const Type* Ty, const APInt &V) {
76   const Type *ScalarTy = Ty->getScalarType();
77
78   // Create the base integer constant.
79   Constant *C = ConstantInt::get(Ty->getContext(), V);
80
81   // Convert an integer to a pointer, if necessary.
82   if (const PointerType *PTy = dyn_cast<PointerType>(ScalarTy))
83     C = ConstantExpr::getIntToPtr(C, PTy);
84
85   // Broadcast a scalar to a vector, if necessary.
86   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
87     C = ConstantVector::get(std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
88
89   return C;
90 }
91
92 Constant* Constant::getAllOnesValue(const Type* Ty) {
93   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty))
94     return ConstantInt::get(Ty->getContext(),
95                             APInt::getAllOnesValue(ITy->getBitWidth()));
96   
97   std::vector<Constant*> Elts;
98   const VectorType* VTy = cast<VectorType>(Ty);
99   Elts.resize(VTy->getNumElements(), getAllOnesValue(VTy->getElementType()));
100   assert(Elts[0] && "Not a vector integer type!");
101   return cast<ConstantVector>(ConstantVector::get(Elts));
102 }
103
104 void Constant::destroyConstantImpl() {
105   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
106   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
107   // constants are implicitly dependent on the module that is being deleted,
108   // but they don't know that.  Because we only find out when the CPV is
109   // deleted, we must now notify all of our users (that should only be
110   // Constants) that they are, in fact, invalid now and should be deleted.
111   //
112   while (!use_empty()) {
113     Value *V = use_back();
114 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
115     if (!isa<Constant>(V)) {
116       errs() << "While deleting: " << *this
117              << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
118              << *V << "\n\n";
119     }
120 #endif
121     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
122     Constant *CV = cast<Constant>(V);
123     CV->destroyConstant();
124
125     // The constant should remove itself from our use list...
126     assert((use_empty() || use_back() != V) && "Constant not removed!");
127   }
128
129   // Value has no outstanding references it is safe to delete it now...
130   delete this;
131 }
132
133 /// canTrap - Return true if evaluation of this constant could trap.  This is
134 /// true for things like constant expressions that could divide by zero.
135 bool Constant::canTrap() const {
136   assert(getType()->isFirstClassType() && "Cannot evaluate aggregate vals!");
137   // The only thing that could possibly trap are constant exprs.
138   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(this);
139   if (!CE) return false;
140   
141   // ConstantExpr traps if any operands can trap. 
142   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
143     if (getOperand(i)->canTrap()) 
144       return true;
145
146   // Otherwise, only specific operations can trap.
147   switch (CE->getOpcode()) {
148   default:
149     return false;
150   case Instruction::UDiv:
151   case Instruction::SDiv:
152   case Instruction::FDiv:
153   case Instruction::URem:
154   case Instruction::SRem:
155   case Instruction::FRem:
156     // Div and rem can trap if the RHS is not known to be non-zero.
157     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(1)) || getOperand(1)->isNullValue())
158       return true;
159     return false;
160   }
161 }
162
163
164 /// getRelocationInfo - This method classifies the entry according to
165 /// whether or not it may generate a relocation entry.  This must be
166 /// conservative, so if it might codegen to a relocatable entry, it should say
167 /// so.  The return values are:
168 /// 
169 ///  NoRelocation: This constant pool entry is guaranteed to never have a
170 ///     relocation applied to it (because it holds a simple constant like
171 ///     '4').
172 ///  LocalRelocation: This entry has relocations, but the entries are
173 ///     guaranteed to be resolvable by the static linker, so the dynamic
174 ///     linker will never see them.
175 ///  GlobalRelocations: This entry may have arbitrary relocations.
176 ///
177 /// FIXME: This really should not be in VMCore.
178 Constant::PossibleRelocationsTy Constant::getRelocationInfo() const {
179   if (const GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(this)) {
180     if (GV->hasLocalLinkage() || GV->hasHiddenVisibility())
181       return LocalRelocation;  // Local to this file/library.
182     return GlobalRelocations;    // Global reference.
183   }
184   
185   PossibleRelocationsTy Result = NoRelocation;
186   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
187     Result = std::max(Result, getOperand(i)->getRelocationInfo());
188   
189   return Result;
190 }
191
192
193 /// getVectorElements - This method, which is only valid on constant of vector
194 /// type, returns the elements of the vector in the specified smallvector.
195 /// This handles breaking down a vector undef into undef elements, etc.  For
196 /// constant exprs and other cases we can't handle, we return an empty vector.
197 void Constant::getVectorElements(LLVMContext &Context,
198                                  SmallVectorImpl<Constant*> &Elts) const {
199   assert(isa<VectorType>(getType()) && "Not a vector constant!");
200   
201   if (const ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(this)) {
202     for (unsigned i = 0, e = CV->getNumOperands(); i != e; ++i)
203       Elts.push_back(CV->getOperand(i));
204     return;
205   }
206   
207   const VectorType *VT = cast<VectorType>(getType());
208   if (isa<ConstantAggregateZero>(this)) {
209     Elts.assign(VT->getNumElements(), 
210                 Constant::getNullValue(VT->getElementType()));
211     return;
212   }
213   
214   if (isa<UndefValue>(this)) {
215     Elts.assign(VT->getNumElements(), UndefValue::get(VT->getElementType()));
216     return;
217   }
218   
219   // Unknown type, must be constant expr etc.
220 }
221
222
223
224 //===----------------------------------------------------------------------===//
225 //                                ConstantInt
226 //===----------------------------------------------------------------------===//
227
228 ConstantInt::ConstantInt(const IntegerType *Ty, const APInt& V)
229   : Constant(Ty, ConstantIntVal, 0, 0), Val(V) {
230   assert(V.getBitWidth() == Ty->getBitWidth() && "Invalid constant for type");
231 }
232
233 ConstantInt* ConstantInt::getTrue(LLVMContext &Context) {
234   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
235   sys::SmartScopedWriter<true>(pImpl->ConstantsLock);
236   if (pImpl->TheTrueVal)
237     return pImpl->TheTrueVal;
238   else
239     return (pImpl->TheTrueVal =
240               ConstantInt::get(IntegerType::get(Context, 1), 1));
241 }
242
243 ConstantInt* ConstantInt::getFalse(LLVMContext &Context) {
244   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
245   sys::SmartScopedWriter<true>(pImpl->ConstantsLock);
246   if (pImpl->TheFalseVal)
247     return pImpl->TheFalseVal;
248   else
249     return (pImpl->TheFalseVal =
250               ConstantInt::get(IntegerType::get(Context, 1), 0));
251 }
252
253
254 // Get a ConstantInt from an APInt. Note that the value stored in the DenseMap 
255 // as the key, is a DenseMapAPIntKeyInfo::KeyTy which has provided the
256 // operator== and operator!= to ensure that the DenseMap doesn't attempt to
257 // compare APInt's of different widths, which would violate an APInt class
258 // invariant which generates an assertion.
259 ConstantInt *ConstantInt::get(LLVMContext &Context, const APInt& V) {
260   // Get the corresponding integer type for the bit width of the value.
261   const IntegerType *ITy = IntegerType::get(Context, V.getBitWidth());
262   // get an existing value or the insertion position
263   DenseMapAPIntKeyInfo::KeyTy Key(V, ITy);
264   
265   Context.pImpl->ConstantsLock.reader_acquire();
266   ConstantInt *&Slot = Context.pImpl->IntConstants[Key]; 
267   Context.pImpl->ConstantsLock.reader_release();
268     
269   if (!Slot) {
270     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(Context.pImpl->ConstantsLock);
271     ConstantInt *&NewSlot = Context.pImpl->IntConstants[Key]; 
272     if (!Slot) {
273       NewSlot = new ConstantInt(ITy, V);
274     }
275     
276     return NewSlot;
277   } else {
278     return Slot;
279   }
280 }
281
282 Constant* ConstantInt::get(const Type* Ty, uint64_t V, bool isSigned) {
283   Constant *C = get(cast<IntegerType>(Ty->getScalarType()),
284                                V, isSigned);
285
286   // For vectors, broadcast the value.
287   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
288     return ConstantVector::get(
289       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
290
291   return C;
292 }
293
294 ConstantInt* ConstantInt::get(const IntegerType* Ty, uint64_t V, 
295                               bool isSigned) {
296   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), V, isSigned));
297 }
298
299 ConstantInt* ConstantInt::getSigned(const IntegerType* Ty, int64_t V) {
300   return get(Ty, V, true);
301 }
302
303 Constant *ConstantInt::getSigned(const Type *Ty, int64_t V) {
304   return get(Ty, V, true);
305 }
306
307 Constant* ConstantInt::get(const Type* Ty, const APInt& V) {
308   ConstantInt *C = get(Ty->getContext(), V);
309   assert(C->getType() == Ty->getScalarType() &&
310          "ConstantInt type doesn't match the type implied by its value!");
311
312   // For vectors, broadcast the value.
313   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
314     return ConstantVector::get(
315       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
316
317   return C;
318 }
319
320 ConstantInt* ConstantInt::get(const IntegerType* Ty, const StringRef& Str,
321                               uint8_t radix) {
322   return get(Ty->getContext(), APInt(Ty->getBitWidth(), Str, radix));
323 }
324
325 //===----------------------------------------------------------------------===//
326 //                                ConstantFP
327 //===----------------------------------------------------------------------===//
328
329 static const fltSemantics *TypeToFloatSemantics(const Type *Ty) {
330   if (Ty->isFloatTy())
331     return &APFloat::IEEEsingle;
332   if (Ty->isDoubleTy())
333     return &APFloat::IEEEdouble;
334   if (Ty->isX86_FP80Ty())
335     return &APFloat::x87DoubleExtended;
336   else if (Ty->isFP128Ty())
337     return &APFloat::IEEEquad;
338   
339   assert(Ty->isPPC_FP128Ty() && "Unknown FP format");
340   return &APFloat::PPCDoubleDouble;
341 }
342
343 /// get() - This returns a constant fp for the specified value in the
344 /// specified type.  This should only be used for simple constant values like
345 /// 2.0/1.0 etc, that are known-valid both as double and as the target format.
346 Constant* ConstantFP::get(const Type* Ty, double V) {
347   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
348   
349   APFloat FV(V);
350   bool ignored;
351   FV.convert(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()),
352              APFloat::rmNearestTiesToEven, &ignored);
353   Constant *C = get(Context, FV);
354
355   // For vectors, broadcast the value.
356   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
357     return ConstantVector::get(
358       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
359
360   return C;
361 }
362
363
364 Constant* ConstantFP::get(const Type* Ty, const StringRef& Str) {
365   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
366
367   APFloat FV(*TypeToFloatSemantics(Ty->getScalarType()), Str);
368   Constant *C = get(Context, FV);
369
370   // For vectors, broadcast the value.
371   if (const VectorType *VTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
372     return ConstantVector::get(
373       std::vector<Constant *>(VTy->getNumElements(), C));
374
375   return C; 
376 }
377
378
379 ConstantFP* ConstantFP::getNegativeZero(const Type* Ty) {
380   LLVMContext &Context = Ty->getContext();
381   APFloat apf = cast <ConstantFP>(Constant::getNullValue(Ty))->getValueAPF();
382   apf.changeSign();
383   return get(Context, apf);
384 }
385
386
387 Constant* ConstantFP::getZeroValueForNegation(const Type* Ty) {
388   if (const VectorType *PTy = dyn_cast<VectorType>(Ty))
389     if (PTy->getElementType()->isFloatingPoint()) {
390       std::vector<Constant*> zeros(PTy->getNumElements(),
391                            getNegativeZero(PTy->getElementType()));
392       return ConstantVector::get(PTy, zeros);
393     }
394
395   if (Ty->isFloatingPoint()) 
396     return getNegativeZero(Ty);
397
398   return Constant::getNullValue(Ty);
399 }
400
401
402 // ConstantFP accessors.
403 ConstantFP* ConstantFP::get(LLVMContext &Context, const APFloat& V) {
404   DenseMapAPFloatKeyInfo::KeyTy Key(V);
405   
406   LLVMContextImpl* pImpl = Context.pImpl;
407   
408   pImpl->ConstantsLock.reader_acquire();
409   ConstantFP *&Slot = pImpl->FPConstants[Key];
410   pImpl->ConstantsLock.reader_release();
411     
412   if (!Slot) {
413     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
414     ConstantFP *&NewSlot = pImpl->FPConstants[Key];
415     if (!NewSlot) {
416       const Type *Ty;
417       if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
418         Ty = Type::getFloatTy(Context);
419       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
420         Ty = Type::getDoubleTy(Context);
421       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended)
422         Ty = Type::getX86_FP80Ty(Context);
423       else if (&V.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad)
424         Ty = Type::getFP128Ty(Context);
425       else {
426         assert(&V.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble && 
427                "Unknown FP format");
428         Ty = Type::getPPC_FP128Ty(Context);
429       }
430       NewSlot = new ConstantFP(Ty, V);
431     }
432     
433     return NewSlot;
434   }
435   
436   return Slot;
437 }
438
439 ConstantFP *ConstantFP::getInfinity(const Type *Ty, bool Negative) {
440   const fltSemantics &Semantics = *TypeToFloatSemantics(Ty);
441   return ConstantFP::get(Ty->getContext(),
442                          APFloat::getInf(Semantics, Negative));
443 }
444
445 ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, const APFloat& V)
446   : Constant(Ty, ConstantFPVal, 0, 0), Val(V) {
447   assert(&V.getSemantics() == TypeToFloatSemantics(Ty) &&
448          "FP type Mismatch");
449 }
450
451 bool ConstantFP::isNullValue() const {
452   return Val.isZero() && !Val.isNegative();
453 }
454
455 bool ConstantFP::isExactlyValue(const APFloat& V) const {
456   return Val.bitwiseIsEqual(V);
457 }
458
459 //===----------------------------------------------------------------------===//
460 //                            ConstantXXX Classes
461 //===----------------------------------------------------------------------===//
462
463
464 ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
465                              const std::vector<Constant*> &V)
466   : Constant(T, ConstantArrayVal,
467              OperandTraits<ConstantArray>::op_end(this) - V.size(),
468              V.size()) {
469   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
470          "Invalid initializer vector for constant array");
471   Use *OL = OperandList;
472   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
473        I != E; ++I, ++OL) {
474     Constant *C = *I;
475     assert(C->getType() == T->getElementType() &&
476            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
477     *OL = C;
478   }
479 }
480
481 Constant *ConstantArray::get(const ArrayType *Ty, 
482                              const std::vector<Constant*> &V) {
483   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i) {
484     assert(V[i]->getType() == Ty->getElementType() &&
485            "Wrong type in array element initializer");
486   }
487   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
488   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object
489   if (!V.empty()) {
490     Constant *C = V[0];
491     if (!C->isNullValue()) {
492       // Implicitly locked.
493       return pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
494     }
495     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
496       if (V[i] != C) {
497         // Implicitly locked.
498         return pImpl->ArrayConstants.getOrCreate(Ty, V);
499       }
500   }
501   
502   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
503 }
504
505
506 Constant* ConstantArray::get(const ArrayType* T, Constant* const* Vals,
507                              unsigned NumVals) {
508   // FIXME: make this the primary ctor method.
509   return get(T, std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals));
510 }
511
512 /// ConstantArray::get(const string&) - Return an array that is initialized to
513 /// contain the specified string.  If length is zero then a null terminator is 
514 /// added to the specified string so that it may be used in a natural way. 
515 /// Otherwise, the length parameter specifies how much of the string to use 
516 /// and it won't be null terminated.
517 ///
518 Constant* ConstantArray::get(LLVMContext &Context, const StringRef &Str,
519                              bool AddNull) {
520   std::vector<Constant*> ElementVals;
521   for (unsigned i = 0; i < Str.size(); ++i)
522     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(Context), Str[i]));
523
524   // Add a null terminator to the string...
525   if (AddNull) {
526     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::getInt8Ty(Context), 0));
527   }
528
529   ArrayType *ATy = ArrayType::get(Type::getInt8Ty(Context), ElementVals.size());
530   return get(ATy, ElementVals);
531 }
532
533
534
535 ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
536                                const std::vector<Constant*> &V)
537   : Constant(T, ConstantStructVal,
538              OperandTraits<ConstantStruct>::op_end(this) - V.size(),
539              V.size()) {
540   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
541          "Invalid initializer vector for constant structure");
542   Use *OL = OperandList;
543   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
544        I != E; ++I, ++OL) {
545     Constant *C = *I;
546     assert(C->getType() == T->getElementType(I-V.begin()) &&
547            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
548     *OL = C;
549   }
550 }
551
552 // ConstantStruct accessors.
553 Constant* ConstantStruct::get(const StructType* T,
554                               const std::vector<Constant*>& V) {
555   LLVMContextImpl* pImpl = T->getContext().pImpl;
556   
557   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros...
558   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
559     if (!V[i]->isNullValue())
560       // Implicitly locked.
561       return pImpl->StructConstants.getOrCreate(T, V);
562
563   return ConstantAggregateZero::get(T);
564 }
565
566 Constant* ConstantStruct::get(LLVMContext &Context,
567                               const std::vector<Constant*>& V, bool packed) {
568   std::vector<const Type*> StructEls;
569   StructEls.reserve(V.size());
570   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
571     StructEls.push_back(V[i]->getType());
572   return get(StructType::get(Context, StructEls, packed), V);
573 }
574
575 Constant* ConstantStruct::get(LLVMContext &Context,
576                               Constant* const *Vals, unsigned NumVals,
577                               bool Packed) {
578   // FIXME: make this the primary ctor method.
579   return get(Context, std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals), Packed);
580 }
581
582 ConstantVector::ConstantVector(const VectorType *T,
583                                const std::vector<Constant*> &V)
584   : Constant(T, ConstantVectorVal,
585              OperandTraits<ConstantVector>::op_end(this) - V.size(),
586              V.size()) {
587   Use *OL = OperandList;
588     for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
589          I != E; ++I, ++OL) {
590       Constant *C = *I;
591       assert(C->getType() == T->getElementType() &&
592            "Initializer for vector element doesn't match vector element type!");
593     *OL = C;
594   }
595 }
596
597 // ConstantVector accessors.
598 Constant* ConstantVector::get(const VectorType* T,
599                               const std::vector<Constant*>& V) {
600    assert(!V.empty() && "Vectors can't be empty");
601    LLVMContext &Context = T->getContext();
602    LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
603    
604   // If this is an all-undef or alll-zero vector, return a
605   // ConstantAggregateZero or UndefValue.
606   Constant *C = V[0];
607   bool isZero = C->isNullValue();
608   bool isUndef = isa<UndefValue>(C);
609
610   if (isZero || isUndef) {
611     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
612       if (V[i] != C) {
613         isZero = isUndef = false;
614         break;
615       }
616   }
617   
618   if (isZero)
619     return ConstantAggregateZero::get(T);
620   if (isUndef)
621     return UndefValue::get(T);
622     
623   // Implicitly locked.
624   return pImpl->VectorConstants.getOrCreate(T, V);
625 }
626
627 Constant* ConstantVector::get(const std::vector<Constant*>& V) {
628   assert(!V.empty() && "Cannot infer type if V is empty");
629   return get(VectorType::get(V.front()->getType(),V.size()), V);
630 }
631
632 Constant* ConstantVector::get(Constant* const* Vals, unsigned NumVals) {
633   // FIXME: make this the primary ctor method.
634   return get(std::vector<Constant*>(Vals, Vals+NumVals));
635 }
636
637 Constant* ConstantExpr::getNSWAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
638   return getTy(C1->getType(), Instruction::Add, C1, C2,
639                OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap);
640 }
641
642 Constant* ConstantExpr::getNSWSub(Constant* C1, Constant* C2) {
643   return getTy(C1->getType(), Instruction::Sub, C1, C2,
644                OverflowingBinaryOperator::NoSignedWrap);
645 }
646
647 Constant* ConstantExpr::getExactSDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
648   return getTy(C1->getType(), Instruction::SDiv, C1, C2,
649                SDivOperator::IsExact);
650 }
651
652 // Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
653 // can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
654 // Constant.h
655 bool ConstantExpr::isCast() const {
656   return Instruction::isCast(getOpcode());
657 }
658
659 bool ConstantExpr::isCompare() const {
660   return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
661 }
662
663 bool ConstantExpr::isGEPWithNoNotionalOverIndexing() const {
664   if (getOpcode() != Instruction::GetElementPtr) return false;
665
666   gep_type_iterator GEPI = gep_type_begin(this), E = gep_type_end(this);
667   User::const_op_iterator OI = next(this->op_begin());
668
669   // Skip the first index, as it has no static limit.
670   ++GEPI;
671   ++OI;
672
673   // The remaining indices must be compile-time known integers within the
674   // bounds of the corresponding notional static array types.
675   for (; GEPI != E; ++GEPI, ++OI) {
676     ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(*OI);
677     if (!CI) return false;
678     if (const ArrayType *ATy = dyn_cast<ArrayType>(*GEPI))
679       if (CI->getValue().getActiveBits() > 64 ||
680           CI->getZExtValue() >= ATy->getNumElements())
681         return false;
682   }
683
684   // All the indices checked out.
685   return true;
686 }
687
688 bool ConstantExpr::hasIndices() const {
689   return getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
690          getOpcode() == Instruction::InsertValue;
691 }
692
693 const SmallVector<unsigned, 4> &ConstantExpr::getIndices() const {
694   if (const ExtractValueConstantExpr *EVCE =
695         dyn_cast<ExtractValueConstantExpr>(this))
696     return EVCE->Indices;
697
698   return cast<InsertValueConstantExpr>(this)->Indices;
699 }
700
701 unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
702   assert(getOpcode() == Instruction::FCmp || 
703          getOpcode() == Instruction::ICmp);
704   return ((const CompareConstantExpr*)this)->predicate;
705 }
706
707 /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
708 /// one, but with the specified operand set to the specified value.
709 Constant *
710 ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
711   assert(OpNo < getNumOperands() && "Operand num is out of range!");
712   assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
713          "Replacing operand with value of different type!");
714   if (getOperand(OpNo) == Op)
715     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
716   
717   Constant *Op0, *Op1, *Op2;
718   switch (getOpcode()) {
719   case Instruction::Trunc:
720   case Instruction::ZExt:
721   case Instruction::SExt:
722   case Instruction::FPTrunc:
723   case Instruction::FPExt:
724   case Instruction::UIToFP:
725   case Instruction::SIToFP:
726   case Instruction::FPToUI:
727   case Instruction::FPToSI:
728   case Instruction::PtrToInt:
729   case Instruction::IntToPtr:
730   case Instruction::BitCast:
731     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Op, getType());
732   case Instruction::Select:
733     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
734     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
735     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
736     return ConstantExpr::getSelect(Op0, Op1, Op2);
737   case Instruction::InsertElement:
738     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
739     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
740     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
741     return ConstantExpr::getInsertElement(Op0, Op1, Op2);
742   case Instruction::ExtractElement:
743     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
744     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
745     return ConstantExpr::getExtractElement(Op0, Op1);
746   case Instruction::ShuffleVector:
747     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
748     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
749     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
750     return ConstantExpr::getShuffleVector(Op0, Op1, Op2);
751   case Instruction::GetElementPtr: {
752     SmallVector<Constant*, 8> Ops;
753     Ops.resize(getNumOperands()-1);
754     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
755       Ops[i-1] = getOperand(i);
756     if (OpNo == 0)
757       return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
758         ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Op, &Ops[0], Ops.size()) :
759         ConstantExpr::getGetElementPtr(Op, &Ops[0], Ops.size());
760     Ops[OpNo-1] = Op;
761     return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
762       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(getOperand(0), &Ops[0], Ops.size()) :
763       ConstantExpr::getGetElementPtr(getOperand(0), &Ops[0], Ops.size());
764   }
765   default:
766     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
767     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
768     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
769     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Op0, Op1, SubclassData);
770   }
771 }
772
773 /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
774 /// operands replaced with the specified values.  The specified operands must
775 /// match count and type with the existing ones.
776 Constant *ConstantExpr::
777 getWithOperands(Constant* const *Ops, unsigned NumOps) const {
778   assert(NumOps == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
779   bool AnyChange = false;
780   for (unsigned i = 0; i != NumOps; ++i) {
781     assert(Ops[i]->getType() == getOperand(i)->getType() &&
782            "Operand type mismatch!");
783     AnyChange |= Ops[i] != getOperand(i);
784   }
785   if (!AnyChange)  // No operands changed, return self.
786     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
787
788   switch (getOpcode()) {
789   case Instruction::Trunc:
790   case Instruction::ZExt:
791   case Instruction::SExt:
792   case Instruction::FPTrunc:
793   case Instruction::FPExt:
794   case Instruction::UIToFP:
795   case Instruction::SIToFP:
796   case Instruction::FPToUI:
797   case Instruction::FPToSI:
798   case Instruction::PtrToInt:
799   case Instruction::IntToPtr:
800   case Instruction::BitCast:
801     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], getType());
802   case Instruction::Select:
803     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
804   case Instruction::InsertElement:
805     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
806   case Instruction::ExtractElement:
807     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
808   case Instruction::ShuffleVector:
809     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
810   case Instruction::GetElementPtr:
811     return cast<GEPOperator>(this)->isInBounds() ?
812       ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Ops[0], &Ops[1], NumOps-1) :
813       ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], &Ops[1], NumOps-1);
814   case Instruction::ICmp:
815   case Instruction::FCmp:
816     return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
817   default:
818     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
819     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1], SubclassData);
820   }
821 }
822
823
824 //===----------------------------------------------------------------------===//
825 //                      isValueValidForType implementations
826
827 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
828   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
829   if (Ty == Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
830     return Val == 0 || Val == 1;
831   if (NumBits >= 64)
832     return true; // always true, has to fit in largest type
833   uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
834   return Val <= Max;
835 }
836
837 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
838   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
839   if (Ty == Type::getInt1Ty(Ty->getContext()))
840     return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
841   if (NumBits >= 64)
842     return true; // always true, has to fit in largest type
843   int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
844   int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
845   return (Val >= Min && Val <= Max);
846 }
847
848 bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, const APFloat& Val) {
849   // convert modifies in place, so make a copy.
850   APFloat Val2 = APFloat(Val);
851   bool losesInfo;
852   switch (Ty->getTypeID()) {
853   default:
854     return false;         // These can't be represented as floating point!
855
856   // FIXME rounding mode needs to be more flexible
857   case Type::FloatTyID: {
858     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle)
859       return true;
860     Val2.convert(APFloat::IEEEsingle, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
861     return !losesInfo;
862   }
863   case Type::DoubleTyID: {
864     if (&Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle ||
865         &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble)
866       return true;
867     Val2.convert(APFloat::IEEEdouble, APFloat::rmNearestTiesToEven, &losesInfo);
868     return !losesInfo;
869   }
870   case Type::X86_FP80TyID:
871     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
872            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
873            &Val2.getSemantics() == &APFloat::x87DoubleExtended;
874   case Type::FP128TyID:
875     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
876            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
877            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEquad;
878   case Type::PPC_FP128TyID:
879     return &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEsingle || 
880            &Val2.getSemantics() == &APFloat::IEEEdouble ||
881            &Val2.getSemantics() == &APFloat::PPCDoubleDouble;
882   }
883 }
884
885 //===----------------------------------------------------------------------===//
886 //                      Factory Function Implementation
887
888 ConstantAggregateZero* ConstantAggregateZero::get(const Type* Ty) {
889   assert((isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<VectorType>(Ty)) &&
890          "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
891   
892   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
893   // Implicitly locked.
894   return pImpl->AggZeroConstants.getOrCreate(Ty, 0);
895 }
896
897 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
898 ///
899 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
900   // Implicitly locked.
901   getType()->getContext().pImpl->AggZeroConstants.remove(this);
902   destroyConstantImpl();
903 }
904
905 /// destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
906 ///
907 void ConstantArray::destroyConstant() {
908   // Implicitly locked.
909   getType()->getContext().pImpl->ArrayConstants.remove(this);
910   destroyConstantImpl();
911 }
912
913 /// isString - This method returns true if the array is an array of i8, and 
914 /// if the elements of the array are all ConstantInt's.
915 bool ConstantArray::isString() const {
916   // Check the element type for i8...
917   if (getType()->getElementType() != Type::getInt8Ty(getContext()))
918     return false;
919   // Check the elements to make sure they are all integers, not constant
920   // expressions.
921   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
922     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
923       return false;
924   return true;
925 }
926
927 /// isCString - This method returns true if the array is a string (see
928 /// isString) and it ends in a null byte \\0 and does not contains any other
929 /// null bytes except its terminator.
930 bool ConstantArray::isCString() const {
931   // Check the element type for i8...
932   if (getType()->getElementType() != Type::getInt8Ty(getContext()))
933     return false;
934
935   // Last element must be a null.
936   if (!getOperand(getNumOperands()-1)->isNullValue())
937     return false;
938   // Other elements must be non-null integers.
939   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
940     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
941       return false;
942     if (getOperand(i)->isNullValue())
943       return false;
944   }
945   return true;
946 }
947
948
949 /// getAsString - If the sub-element type of this array is i8
950 /// then this method converts the array to an std::string and returns it.
951 /// Otherwise, it asserts out.
952 ///
953 std::string ConstantArray::getAsString() const {
954   assert(isString() && "Not a string!");
955   std::string Result;
956   Result.reserve(getNumOperands());
957   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
958     Result.push_back((char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getZExtValue());
959   return Result;
960 }
961
962
963 //---- ConstantStruct::get() implementation...
964 //
965
966 namespace llvm {
967
968 }
969
970 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
971 //
972 void ConstantStruct::destroyConstant() {
973   // Implicitly locked.
974   getType()->getContext().pImpl->StructConstants.remove(this);
975   destroyConstantImpl();
976 }
977
978 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
979 //
980 void ConstantVector::destroyConstant() {
981   // Implicitly locked.
982   getType()->getContext().pImpl->VectorConstants.remove(this);
983   destroyConstantImpl();
984 }
985
986 /// This function will return true iff every element in this vector constant
987 /// is set to all ones.
988 /// @returns true iff this constant's emements are all set to all ones.
989 /// @brief Determine if the value is all ones.
990 bool ConstantVector::isAllOnesValue() const {
991   // Check out first element.
992   const Constant *Elt = getOperand(0);
993   const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
994   if (!CI || !CI->isAllOnesValue()) return false;
995   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
996   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I) {
997     if (getOperand(I) != Elt) return false;
998   }
999   return true;
1000 }
1001
1002 /// getSplatValue - If this is a splat constant, where all of the
1003 /// elements have the same value, return that value. Otherwise return null.
1004 Constant *ConstantVector::getSplatValue() {
1005   // Check out first element.
1006   Constant *Elt = getOperand(0);
1007   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
1008   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I)
1009     if (getOperand(I) != Elt) return 0;
1010   return Elt;
1011 }
1012
1013 //---- ConstantPointerNull::get() implementation...
1014 //
1015
1016 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(const PointerType *Ty) {
1017   // Implicitly locked.
1018   return Ty->getContext().pImpl->NullPtrConstants.getOrCreate(Ty, 0);
1019 }
1020
1021 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1022 //
1023 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
1024   // Implicitly locked.
1025   getType()->getContext().pImpl->NullPtrConstants.remove(this);
1026   destroyConstantImpl();
1027 }
1028
1029
1030 //---- UndefValue::get() implementation...
1031 //
1032
1033 UndefValue *UndefValue::get(const Type *Ty) {
1034   // Implicitly locked.
1035   return Ty->getContext().pImpl->UndefValueConstants.getOrCreate(Ty, 0);
1036 }
1037
1038 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1039 //
1040 void UndefValue::destroyConstant() {
1041   // Implicitly locked.
1042   getType()->getContext().pImpl->UndefValueConstants.remove(this);
1043   destroyConstantImpl();
1044 }
1045
1046 //---- ConstantExpr::get() implementations...
1047 //
1048
1049 /// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
1050 /// cast in the ExprConstants map. It is used by the various get* methods below.
1051 static inline Constant *getFoldedCast(
1052   Instruction::CastOps opc, Constant *C, const Type *Ty) {
1053   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1054   // Fold a few common cases
1055   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(Ty->getContext(), opc, C, Ty))
1056     return FC;
1057
1058   LLVMContextImpl *pImpl = Ty->getContext().pImpl;
1059
1060   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1061   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
1062   ExprMapKeyType Key(opc, argVec);
1063   
1064   // Implicitly locked.
1065   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Ty, Key);
1066 }
1067  
1068 Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, const Type *Ty) {
1069   Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
1070   assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
1071   assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
1072   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1073
1074   switch (opc) {
1075     default:
1076       llvm_unreachable("Invalid cast opcode");
1077       break;
1078     case Instruction::Trunc:    return getTrunc(C, Ty);
1079     case Instruction::ZExt:     return getZExt(C, Ty);
1080     case Instruction::SExt:     return getSExt(C, Ty);
1081     case Instruction::FPTrunc:  return getFPTrunc(C, Ty);
1082     case Instruction::FPExt:    return getFPExtend(C, Ty);
1083     case Instruction::UIToFP:   return getUIToFP(C, Ty);
1084     case Instruction::SIToFP:   return getSIToFP(C, Ty);
1085     case Instruction::FPToUI:   return getFPToUI(C, Ty);
1086     case Instruction::FPToSI:   return getFPToSI(C, Ty);
1087     case Instruction::PtrToInt: return getPtrToInt(C, Ty);
1088     case Instruction::IntToPtr: return getIntToPtr(C, Ty);
1089     case Instruction::BitCast:  return getBitCast(C, Ty);
1090   }
1091   return 0;
1092
1093
1094 Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1095   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1096     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1097   return getCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1098 }
1099
1100 Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1101   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1102     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1103   return getCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1104 }
1105
1106 Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1107   if (C->getType()->getScalarSizeInBits() == Ty->getScalarSizeInBits())
1108     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1109   return getCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1110 }
1111
1112 Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, const Type *Ty) {
1113   assert(isa<PointerType>(S->getType()) && "Invalid cast");
1114   assert((Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) && "Invalid cast");
1115
1116   if (Ty->isInteger())
1117     return getCast(Instruction::PtrToInt, S, Ty);
1118   return getCast(Instruction::BitCast, S, Ty);
1119 }
1120
1121 Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, const Type *Ty, 
1122                                        bool isSigned) {
1123   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1124          Ty->isIntOrIntVector() && "Invalid cast");
1125   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1126   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1127   Instruction::CastOps opcode =
1128     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
1129      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
1130       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
1131   return getCast(opcode, C, Ty);
1132 }
1133
1134 Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1135   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1136          "Invalid cast");
1137   unsigned SrcBits = C->getType()->getScalarSizeInBits();
1138   unsigned DstBits = Ty->getScalarSizeInBits();
1139   if (SrcBits == DstBits)
1140     return C; // Avoid a useless cast
1141   Instruction::CastOps opcode =
1142      (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
1143   return getCast(opcode, C, Ty);
1144 }
1145
1146 Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1147 #ifndef NDEBUG
1148   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1149   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1150 #endif
1151   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1152   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "Trunc operand must be integer");
1153   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "Trunc produces only integral");
1154   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1155          "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
1156
1157   return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1158 }
1159
1160 Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1161 #ifndef NDEBUG
1162   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1163   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1164 #endif
1165   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1166   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "SExt operand must be integral");
1167   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "SExt produces only integer");
1168   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1169          "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
1170
1171   return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1172 }
1173
1174 Constant *ConstantExpr::getZExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1175 #ifndef NDEBUG
1176   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1177   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1178 #endif
1179   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1180   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && "ZEXt operand must be integral");
1181   assert(Ty->isIntOrIntVector() && "ZExt produces only integer");
1182   assert(C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1183          "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
1184
1185   return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1186 }
1187
1188 Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1189 #ifndef NDEBUG
1190   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1191   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1192 #endif
1193   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1194   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1195          C->getType()->getScalarSizeInBits() > Ty->getScalarSizeInBits()&&
1196          "This is an illegal floating point truncation!");
1197   return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty);
1198 }
1199
1200 Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
1201 #ifndef NDEBUG
1202   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1203   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1204 #endif
1205   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1206   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1207          C->getType()->getScalarSizeInBits() < Ty->getScalarSizeInBits()&&
1208          "This is an illegal floating point extension!");
1209   return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty);
1210 }
1211
1212 Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1213 #ifndef NDEBUG
1214   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1215   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1216 #endif
1217   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1218   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1219          "This is an illegal uint to floating point cast!");
1220   return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty);
1221 }
1222
1223 Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1224 #ifndef NDEBUG
1225   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1226   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1227 #endif
1228   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1229   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() && Ty->isFPOrFPVector() &&
1230          "This is an illegal sint to floating point cast!");
1231   return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty);
1232 }
1233
1234 Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, const Type *Ty) {
1235 #ifndef NDEBUG
1236   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1237   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1238 #endif
1239   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1240   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
1241          "This is an illegal floating point to uint cast!");
1242   return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty);
1243 }
1244
1245 Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, const Type *Ty) {
1246 #ifndef NDEBUG
1247   bool fromVec = C->getType()->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1248   bool toVec = Ty->getTypeID() == Type::VectorTyID;
1249 #endif
1250   assert((fromVec == toVec) && "Cannot convert from scalar to/from vector");
1251   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() && Ty->isIntOrIntVector() &&
1252          "This is an illegal floating point to sint cast!");
1253   return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty);
1254 }
1255
1256 Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, const Type *DstTy) {
1257   assert(isa<PointerType>(C->getType()) && "PtrToInt source must be pointer");
1258   assert(DstTy->isInteger() && "PtrToInt destination must be integral");
1259   return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy);
1260 }
1261
1262 Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, const Type *DstTy) {
1263   assert(C->getType()->isInteger() && "IntToPtr source must be integral");
1264   assert(isa<PointerType>(DstTy) && "IntToPtr destination must be a pointer");
1265   return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy);
1266 }
1267
1268 Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, const Type *DstTy) {
1269   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.  However, you 
1270   // can't cast pointers to anything but pointers.
1271 #ifndef NDEBUG
1272   const Type *SrcTy = C->getType();
1273   assert((isa<PointerType>(SrcTy) == isa<PointerType>(DstTy)) &&
1274          "BitCast cannot cast pointer to non-pointer and vice versa");
1275
1276   // Now we know we're not dealing with mismatched pointer casts (ptr->nonptr
1277   // or nonptr->ptr). For all the other types, the cast is okay if source and 
1278   // destination bit widths are identical.
1279   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1280   unsigned DstBitSize = DstTy->getPrimitiveSizeInBits();
1281 #endif
1282   assert(SrcBitSize == DstBitSize && "BitCast requires types of same width");
1283   
1284   // It is common to ask for a bitcast of a value to its own type, handle this
1285   // speedily.
1286   if (C->getType() == DstTy) return C;
1287   
1288   return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy);
1289 }
1290
1291 Constant *ConstantExpr::getTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
1292                               Constant *C1, Constant *C2,
1293                               unsigned Flags) {
1294   // Check the operands for consistency first
1295   assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1296          Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
1297          "Invalid opcode in binary constant expression");
1298   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
1299          "Operand types in binary constant expression should match");
1300
1301   if (ReqTy == C1->getType() || ReqTy == Type::getInt1Ty(ReqTy->getContext()))
1302     if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(ReqTy->getContext(),
1303                                                      Opcode, C1, C2))
1304       return FC;          // Fold a few common cases...
1305
1306   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
1307   ExprMapKeyType Key(Opcode, argVec, 0, Flags);
1308   
1309   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1310   
1311   // Implicitly locked.
1312   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1313 }
1314
1315 Constant *ConstantExpr::getCompareTy(unsigned short predicate,
1316                                      Constant *C1, Constant *C2) {
1317   switch (predicate) {
1318     default: llvm_unreachable("Invalid CmpInst predicate");
1319     case CmpInst::FCMP_FALSE: case CmpInst::FCMP_OEQ: case CmpInst::FCMP_OGT:
1320     case CmpInst::FCMP_OGE:   case CmpInst::FCMP_OLT: case CmpInst::FCMP_OLE:
1321     case CmpInst::FCMP_ONE:   case CmpInst::FCMP_ORD: case CmpInst::FCMP_UNO:
1322     case CmpInst::FCMP_UEQ:   case CmpInst::FCMP_UGT: case CmpInst::FCMP_UGE:
1323     case CmpInst::FCMP_ULT:   case CmpInst::FCMP_ULE: case CmpInst::FCMP_UNE:
1324     case CmpInst::FCMP_TRUE:
1325       return getFCmp(predicate, C1, C2);
1326
1327     case CmpInst::ICMP_EQ:  case CmpInst::ICMP_NE:  case CmpInst::ICMP_UGT:
1328     case CmpInst::ICMP_UGE: case CmpInst::ICMP_ULT: case CmpInst::ICMP_ULE:
1329     case CmpInst::ICMP_SGT: case CmpInst::ICMP_SGE: case CmpInst::ICMP_SLT:
1330     case CmpInst::ICMP_SLE:
1331       return getICmp(predicate, C1, C2);
1332   }
1333 }
1334
1335 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2,
1336                             unsigned Flags) {
1337   // API compatibility: Adjust integer opcodes to floating-point opcodes.
1338   if (C1->getType()->isFPOrFPVector()) {
1339     if (Opcode == Instruction::Add) Opcode = Instruction::FAdd;
1340     else if (Opcode == Instruction::Sub) Opcode = Instruction::FSub;
1341     else if (Opcode == Instruction::Mul) Opcode = Instruction::FMul;
1342   }
1343 #ifndef NDEBUG
1344   switch (Opcode) {
1345   case Instruction::Add:
1346   case Instruction::Sub:
1347   case Instruction::Mul:
1348     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1349     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1350            "Tried to create an integer operation on a non-integer type!");
1351     break;
1352   case Instruction::FAdd:
1353   case Instruction::FSub:
1354   case Instruction::FMul:
1355     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1356     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1357            "Tried to create a floating-point operation on a "
1358            "non-floating-point type!");
1359     break;
1360   case Instruction::UDiv: 
1361   case Instruction::SDiv: 
1362     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1363     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1364            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1365     break;
1366   case Instruction::FDiv:
1367     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1368     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1369            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1370     break;
1371   case Instruction::URem: 
1372   case Instruction::SRem: 
1373     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1374     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1375            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1376     break;
1377   case Instruction::FRem:
1378     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1379     assert(C1->getType()->isFPOrFPVector() &&
1380            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1381     break;
1382   case Instruction::And:
1383   case Instruction::Or:
1384   case Instruction::Xor:
1385     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1386     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1387            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1388     break;
1389   case Instruction::Shl:
1390   case Instruction::LShr:
1391   case Instruction::AShr:
1392     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1393     assert(C1->getType()->isIntOrIntVector() &&
1394            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
1395     break;
1396   default:
1397     break;
1398   }
1399 #endif
1400
1401   return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2, Flags);
1402 }
1403
1404 Constant* ConstantExpr::getSizeOf(const Type* Ty) {
1405   // sizeof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 1
1406   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1407   Constant *GEPIdx = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1408   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1409                  Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(Ty)), &GEPIdx, 1);
1410   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP, 
1411                  Type::getInt64Ty(Ty->getContext()));
1412 }
1413
1414 Constant* ConstantExpr::getAlignOf(const Type* Ty) {
1415   // alignof is implemented as: (i64) gep ({i8,Ty}*)null, 0, 1
1416   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1417   const Type *AligningTy = StructType::get(Ty->getContext(),
1418                                    Type::getInt8Ty(Ty->getContext()), Ty, NULL);
1419   Constant *NullPtr = Constant::getNullValue(AligningTy->getPointerTo());
1420   Constant *Zero = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 0);
1421   Constant *One = ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(Ty->getContext()), 1);
1422   Constant *Indices[2] = { Zero, One };
1423   Constant *GEP = getGetElementPtr(NullPtr, Indices, 2);
1424   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP,
1425                  Type::getInt32Ty(Ty->getContext()));
1426 }
1427
1428 Constant* ConstantExpr::getOffsetOf(const StructType* STy, unsigned FieldNo) {
1429   // offsetof is implemented as: (i64) gep (Ty*)null, 0, FieldNo
1430   // Note that a non-inbounds gep is used, as null isn't within any object.
1431   Constant *GEPIdx[] = {
1432     ConstantInt::get(Type::getInt64Ty(STy->getContext()), 0),
1433     ConstantInt::get(Type::getInt32Ty(STy->getContext()), FieldNo)
1434   };
1435   Constant *GEP = getGetElementPtr(
1436                 Constant::getNullValue(PointerType::getUnqual(STy)), GEPIdx, 2);
1437   return getCast(Instruction::PtrToInt, GEP,
1438                  Type::getInt64Ty(STy->getContext()));
1439 }
1440
1441 Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short pred, 
1442                             Constant *C1, Constant *C2) {
1443   assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1444   return getCompareTy(pred, C1, C2);
1445 }
1446
1447 Constant *ConstantExpr::getSelectTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1448                                     Constant *V1, Constant *V2) {
1449   assert(!SelectInst::areInvalidOperands(C, V1, V2)&&"Invalid select operands");
1450
1451   if (ReqTy == V1->getType())
1452     if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(
1453                                                 ReqTy->getContext(), C, V1, V2))
1454       return SC;        // Fold common cases
1455
1456   std::vector<Constant*> argVec(3, C);
1457   argVec[1] = V1;
1458   argVec[2] = V2;
1459   ExprMapKeyType Key(Instruction::Select, argVec);
1460   
1461   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1462   
1463   // Implicitly locked.
1464   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1465 }
1466
1467 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtrTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1468                                            Value* const *Idxs,
1469                                            unsigned NumIdx) {
1470   assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs,
1471                                            Idxs+NumIdx) ==
1472          cast<PointerType>(ReqTy)->getElementType() &&
1473          "GEP indices invalid!");
1474
1475   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(
1476                               ReqTy->getContext(), C, /*inBounds=*/false,
1477                               (Constant**)Idxs, NumIdx))
1478     return FC;          // Fold a few common cases...
1479
1480   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
1481          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1482   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1483   std::vector<Constant*> ArgVec;
1484   ArgVec.reserve(NumIdx+1);
1485   ArgVec.push_back(C);
1486   for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
1487     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
1488   const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec);
1489
1490   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1491
1492   // Implicitly locked.
1493   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1494 }
1495
1496 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtrTy(const Type *ReqTy,
1497                                                    Constant *C,
1498                                                    Value* const *Idxs,
1499                                                    unsigned NumIdx) {
1500   assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs,
1501                                            Idxs+NumIdx) ==
1502          cast<PointerType>(ReqTy)->getElementType() &&
1503          "GEP indices invalid!");
1504
1505   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(
1506                               ReqTy->getContext(), C, /*inBounds=*/true,
1507                               (Constant**)Idxs, NumIdx))
1508     return FC;          // Fold a few common cases...
1509
1510   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
1511          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1512   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1513   std::vector<Constant*> ArgVec;
1514   ArgVec.reserve(NumIdx+1);
1515   ArgVec.push_back(C);
1516   for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
1517     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
1518   const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec, 0,
1519                            GEPOperator::IsInBounds);
1520
1521   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1522
1523   // Implicitly locked.
1524   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1525 }
1526
1527 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Value* const *Idxs,
1528                                          unsigned NumIdx) {
1529   // Get the result type of the getelementptr!
1530   const Type *Ty = 
1531     GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, Idxs+NumIdx);
1532   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1533   unsigned As = cast<PointerType>(C->getType())->getAddressSpace();
1534   return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty, As), C, Idxs, NumIdx);
1535 }
1536
1537 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1538                                                  Value* const *Idxs,
1539                                                  unsigned NumIdx) {
1540   // Get the result type of the getelementptr!
1541   const Type *Ty = 
1542     GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, Idxs+NumIdx);
1543   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1544   unsigned As = cast<PointerType>(C->getType())->getAddressSpace();
1545   return getInBoundsGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty, As), C, Idxs, NumIdx);
1546 }
1547
1548 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Constant* const *Idxs,
1549                                          unsigned NumIdx) {
1550   return getGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
1551 }
1552
1553 Constant *ConstantExpr::getInBoundsGetElementPtr(Constant *C,
1554                                                  Constant* const *Idxs,
1555                                                  unsigned NumIdx) {
1556   return getInBoundsGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
1557 }
1558
1559 Constant *
1560 ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1561   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1562   assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE && 
1563          pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
1564
1565   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
1566                                              LHS->getContext(), pred, LHS, RHS))
1567     return FC;          // Fold a few common cases...
1568
1569   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1570   std::vector<Constant*> ArgVec;
1571   ArgVec.push_back(LHS);
1572   ArgVec.push_back(RHS);
1573   // Get the key type with both the opcode and predicate
1574   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
1575
1576   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
1577
1578   // Implicitly locked.
1579   return
1580       pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), Key);
1581 }
1582
1583 Constant *
1584 ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1585   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1586   assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
1587
1588   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(
1589                                             LHS->getContext(), pred, LHS, RHS))
1590     return FC;          // Fold a few common cases...
1591
1592   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1593   std::vector<Constant*> ArgVec;
1594   ArgVec.push_back(LHS);
1595   ArgVec.push_back(RHS);
1596   // Get the key type with both the opcode and predicate
1597   const ExprMapKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
1598   
1599   LLVMContextImpl *pImpl = LHS->getType()->getContext().pImpl;
1600   
1601   // Implicitly locked.
1602   return
1603       pImpl->ExprConstants.getOrCreate(Type::getInt1Ty(LHS->getContext()), Key);
1604 }
1605
1606 Constant *ConstantExpr::getExtractElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1607                                             Constant *Idx) {
1608   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(
1609                                                 ReqTy->getContext(), Val, Idx))
1610     return FC;          // Fold a few common cases...
1611   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1612   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1613   ArgVec.push_back(Idx);
1614   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ExtractElement,ArgVec);
1615   
1616   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1617   
1618   // Implicitly locked.
1619   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1620 }
1621
1622 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx) {
1623   assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
1624          "Tried to create extractelement operation on non-vector type!");
1625   assert(Idx->getType() == Type::getInt32Ty(Val->getContext()) &&
1626          "Extractelement index must be i32 type!");
1627   return getExtractElementTy(cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType(),
1628                              Val, Idx);
1629 }
1630
1631 Constant *ConstantExpr::getInsertElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1632                                            Constant *Elt, Constant *Idx) {
1633   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(
1634                                             ReqTy->getContext(), Val, Elt, Idx))
1635     return FC;          // Fold a few common cases...
1636   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1637   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1638   ArgVec.push_back(Elt);
1639   ArgVec.push_back(Idx);
1640   const ExprMapKeyType Key(Instruction::InsertElement,ArgVec);
1641   
1642   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1643   
1644   // Implicitly locked.
1645   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1646 }
1647
1648 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt, 
1649                                          Constant *Idx) {
1650   assert(isa<VectorType>(Val->getType()) &&
1651          "Tried to create insertelement operation on non-vector type!");
1652   assert(Elt->getType() == cast<VectorType>(Val->getType())->getElementType()
1653          && "Insertelement types must match!");
1654   assert(Idx->getType() == Type::getInt32Ty(Val->getContext()) &&
1655          "Insertelement index must be i32 type!");
1656   return getInsertElementTy(Val->getType(), Val, Elt, Idx);
1657 }
1658
1659 Constant *ConstantExpr::getShuffleVectorTy(const Type *ReqTy, Constant *V1,
1660                                            Constant *V2, Constant *Mask) {
1661   if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(
1662                                             ReqTy->getContext(), V1, V2, Mask))
1663     return FC;          // Fold a few common cases...
1664   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1665   std::vector<Constant*> ArgVec(1, V1);
1666   ArgVec.push_back(V2);
1667   ArgVec.push_back(Mask);
1668   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ShuffleVector,ArgVec);
1669   
1670   LLVMContextImpl *pImpl = ReqTy->getContext().pImpl;
1671   
1672   // Implicitly locked.
1673   return pImpl->ExprConstants.getOrCreate(ReqTy, Key);
1674 }
1675
1676 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, 
1677                                          Constant *Mask) {
1678   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
1679          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
1680
1681   unsigned NElts = cast<VectorType>(Mask->getType())->getNumElements();
1682   const Type *EltTy = cast<VectorType>(V1->getType())->getElementType();
1683   const Type *ShufTy = VectorType::get(EltTy, NElts);
1684   return getShuffleVectorTy(ShufTy, V1, V2, Mask);
1685 }
1686
1687 Constant *ConstantExpr::getInsertValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
1688                                          Constant *Val,
1689                                         const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
1690   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
1691                                           Idxs+NumIdx) == Val->getType() &&
1692          "insertvalue indices invalid!");
1693   assert(Agg->getType() == ReqTy &&
1694          "insertvalue type invalid!");
1695   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1696          "Non-first-class type for constant InsertValue expression");
1697   Constant *FC = ConstantFoldInsertValueInstruction(
1698                                   ReqTy->getContext(), Agg, Val, Idxs, NumIdx);
1699   assert(FC && "InsertValue constant expr couldn't be folded!");
1700   return FC;
1701 }
1702
1703 Constant *ConstantExpr::getInsertValue(Constant *Agg, Constant *Val,
1704                                      const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
1705   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1706          "Tried to create insertelement operation on non-first-class type!");
1707
1708   const Type *ReqTy = Agg->getType();
1709 #ifndef NDEBUG
1710   const Type *ValTy =
1711     ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
1712 #endif
1713   assert(ValTy == Val->getType() && "insertvalue indices invalid!");
1714   return getInsertValueTy(ReqTy, Agg, Val, IdxList, NumIdx);
1715 }
1716
1717 Constant *ConstantExpr::getExtractValueTy(const Type *ReqTy, Constant *Agg,
1718                                         const unsigned *Idxs, unsigned NumIdx) {
1719   assert(ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), Idxs,
1720                                           Idxs+NumIdx) == ReqTy &&
1721          "extractvalue indices invalid!");
1722   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1723          "Non-first-class type for constant extractvalue expression");
1724   Constant *FC = ConstantFoldExtractValueInstruction(
1725                                         ReqTy->getContext(), Agg, Idxs, NumIdx);
1726   assert(FC && "ExtractValue constant expr couldn't be folded!");
1727   return FC;
1728 }
1729
1730 Constant *ConstantExpr::getExtractValue(Constant *Agg,
1731                                      const unsigned *IdxList, unsigned NumIdx) {
1732   assert(Agg->getType()->isFirstClassType() &&
1733          "Tried to create extractelement operation on non-first-class type!");
1734
1735   const Type *ReqTy =
1736     ExtractValueInst::getIndexedType(Agg->getType(), IdxList, IdxList+NumIdx);
1737   assert(ReqTy && "extractvalue indices invalid!");
1738   return getExtractValueTy(ReqTy, Agg, IdxList, NumIdx);
1739 }
1740
1741 Constant* ConstantExpr::getNeg(Constant* C) {
1742   // API compatibility: Adjust integer opcodes to floating-point opcodes.
1743   if (C->getType()->isFPOrFPVector())
1744     return getFNeg(C);
1745   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1746          "Cannot NEG a nonintegral value!");
1747   return get(Instruction::Sub,
1748              ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
1749              C);
1750 }
1751
1752 Constant* ConstantExpr::getFNeg(Constant* C) {
1753   assert(C->getType()->isFPOrFPVector() &&
1754          "Cannot FNEG a non-floating-point value!");
1755   return get(Instruction::FSub,
1756              ConstantFP::getZeroValueForNegation(C->getType()),
1757              C);
1758 }
1759
1760 Constant* ConstantExpr::getNot(Constant* C) {
1761   assert(C->getType()->isIntOrIntVector() &&
1762          "Cannot NOT a nonintegral value!");
1763   return get(Instruction::Xor, C, Constant::getAllOnesValue(C->getType()));
1764 }
1765
1766 Constant* ConstantExpr::getAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
1767   return get(Instruction::Add, C1, C2);
1768 }
1769
1770 Constant* ConstantExpr::getFAdd(Constant* C1, Constant* C2) {
1771   return get(Instruction::FAdd, C1, C2);
1772 }
1773
1774 Constant* ConstantExpr::getSub(Constant* C1, Constant* C2) {
1775   return get(Instruction::Sub, C1, C2);
1776 }
1777
1778 Constant* ConstantExpr::getFSub(Constant* C1, Constant* C2) {
1779   return get(Instruction::FSub, C1, C2);
1780 }
1781
1782 Constant* ConstantExpr::getMul(Constant* C1, Constant* C2) {
1783   return get(Instruction::Mul, C1, C2);
1784 }
1785
1786 Constant* ConstantExpr::getFMul(Constant* C1, Constant* C2) {
1787   return get(Instruction::FMul, C1, C2);
1788 }
1789
1790 Constant* ConstantExpr::getUDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1791   return get(Instruction::UDiv, C1, C2);
1792 }
1793
1794 Constant* ConstantExpr::getSDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1795   return get(Instruction::SDiv, C1, C2);
1796 }
1797
1798 Constant* ConstantExpr::getFDiv(Constant* C1, Constant* C2) {
1799   return get(Instruction::FDiv, C1, C2);
1800 }
1801
1802 Constant* ConstantExpr::getURem(Constant* C1, Constant* C2) {
1803   return get(Instruction::URem, C1, C2);
1804 }
1805
1806 Constant* ConstantExpr::getSRem(Constant* C1, Constant* C2) {
1807   return get(Instruction::SRem, C1, C2);
1808 }
1809
1810 Constant* ConstantExpr::getFRem(Constant* C1, Constant* C2) {
1811   return get(Instruction::FRem, C1, C2);
1812 }
1813
1814 Constant* ConstantExpr::getAnd(Constant* C1, Constant* C2) {
1815   return get(Instruction::And, C1, C2);
1816 }
1817
1818 Constant* ConstantExpr::getOr(Constant* C1, Constant* C2) {
1819   return get(Instruction::Or, C1, C2);
1820 }
1821
1822 Constant* ConstantExpr::getXor(Constant* C1, Constant* C2) {
1823   return get(Instruction::Xor, C1, C2);
1824 }
1825
1826 Constant* ConstantExpr::getShl(Constant* C1, Constant* C2) {
1827   return get(Instruction::Shl, C1, C2);
1828 }
1829
1830 Constant* ConstantExpr::getLShr(Constant* C1, Constant* C2) {
1831   return get(Instruction::LShr, C1, C2);
1832 }
1833
1834 Constant* ConstantExpr::getAShr(Constant* C1, Constant* C2) {
1835   return get(Instruction::AShr, C1, C2);
1836 }
1837
1838 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1839 //
1840 void ConstantExpr::destroyConstant() {
1841   // Implicitly locked.
1842   LLVMContextImpl *pImpl = getType()->getContext().pImpl;
1843   pImpl->ExprConstants.remove(this);
1844   destroyConstantImpl();
1845 }
1846
1847 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
1848   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
1849 }
1850
1851 //===----------------------------------------------------------------------===//
1852 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
1853
1854 /// replaceUsesOfWithOnConstant - Update this constant array to change uses of
1855 /// 'From' to be uses of 'To'.  This must update the uniquing data structures
1856 /// etc.
1857 ///
1858 /// Note that we intentionally replace all uses of From with To here.  Consider
1859 /// a large array that uses 'From' 1000 times.  By handling this case all here,
1860 /// ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant is only invoked once, and that
1861 /// single invocation handles all 1000 uses.  Handling them one at a time would
1862 /// work, but would be really slow because it would have to unique each updated
1863 /// array instance.
1864
1865 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1866                                                 Use *U) {
1867   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1868   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1869
1870   LLVMContext &Context = getType()->getContext();
1871   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
1872
1873   std::pair<LLVMContextImpl::ArrayConstantsTy::MapKey, ConstantArray*> Lookup;
1874   Lookup.first.first = getType();
1875   Lookup.second = this;
1876
1877   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1878   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array.
1879
1880   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also, 
1881   // compute whether this turns into an all-zeros array.
1882   bool isAllZeros = false;
1883   unsigned NumUpdated = 0;
1884   if (!ToC->isNullValue()) {
1885     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1886       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1887       if (Val == From) {
1888         Val = ToC;
1889         ++NumUpdated;
1890       }
1891       Values.push_back(Val);
1892     }
1893   } else {
1894     isAllZeros = true;
1895     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands();O != E; ++O) {
1896       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1897       if (Val == From) {
1898         Val = ToC;
1899         ++NumUpdated;
1900       }
1901       Values.push_back(Val);
1902       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1903     }
1904   }
1905   
1906   Constant *Replacement = 0;
1907   if (isAllZeros) {
1908     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1909   } else {
1910     // Check to see if we have this array type already.
1911     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
1912     bool Exists;
1913     LLVMContextImpl::ArrayConstantsTy::MapTy::iterator I =
1914       pImpl->ArrayConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
1915     
1916     if (Exists) {
1917       Replacement = I->second;
1918     } else {
1919       // Okay, the new shape doesn't exist in the system yet.  Instead of
1920       // creating a new constant array, inserting it, replaceallusesof'ing the
1921       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
1922       // in place!
1923       pImpl->ArrayConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
1924       
1925       // Update to the new value.  Optimize for the case when we have a single
1926       // operand that we're changing, but handle bulk updates efficiently.
1927       if (NumUpdated == 1) {
1928         unsigned OperandToUpdate = U - OperandList;
1929         assert(getOperand(OperandToUpdate) == From &&
1930                "ReplaceAllUsesWith broken!");
1931         setOperand(OperandToUpdate, ToC);
1932       } else {
1933         for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1934           if (getOperand(i) == From)
1935             setOperand(i, ToC);
1936       }
1937       return;
1938     }
1939   }
1940  
1941   // Otherwise, I do need to replace this with an existing value.
1942   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
1943   
1944   // Everyone using this now uses the replacement.
1945   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
1946   
1947   // Delete the old constant!
1948   destroyConstant();
1949 }
1950
1951 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1952                                                  Use *U) {
1953   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1954   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1955
1956   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
1957   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
1958
1959   std::pair<LLVMContextImpl::StructConstantsTy::MapKey, ConstantStruct*> Lookup;
1960   Lookup.first.first = getType();
1961   Lookup.second = this;
1962   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1963   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement struct.
1964   
1965   
1966   // Fill values with the modified operands of the constant struct.  Also, 
1967   // compute whether this turns into an all-zeros struct.
1968   bool isAllZeros = false;
1969   if (!ToC->isNullValue()) {
1970     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList + getNumOperands(); O != E; ++O)
1971       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
1972   } else {
1973     isAllZeros = true;
1974     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1975       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1976       Values.push_back(Val);
1977       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1978     }
1979   }
1980   Values[OperandToUpdate] = ToC;
1981   
1982   LLVMContext &Context = getType()->getContext();
1983   LLVMContextImpl *pImpl = Context.pImpl;
1984   
1985   Constant *Replacement = 0;
1986   if (isAllZeros) {
1987     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1988   } else {
1989     // Check to see if we have this array type already.
1990     sys::SmartScopedWriter<true> Writer(pImpl->ConstantsLock);
1991     bool Exists;
1992     LLVMContextImpl::StructConstantsTy::MapTy::iterator I =
1993       pImpl->StructConstants.InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
1994     
1995     if (Exists) {
1996       Replacement = I->second;
1997     } else {
1998       // Okay, the new shape doesn't exist in the system yet.  Instead of
1999       // creating a new constant struct, inserting it, replaceallusesof'ing the
2000       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
2001       // in place!
2002       pImpl->StructConstants.MoveConstantToNewSlot(this, I);
2003       
2004       // Update to the new value.
2005       setOperand(OperandToUpdate, ToC);
2006       return;
2007     }
2008   }
2009   
2010   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2011   
2012   // Everyone using this now uses the replacement.
2013   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2014   
2015   // Delete the old constant!
2016   destroyConstant();
2017 }
2018
2019 void ConstantVector::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2020                                                  Use *U) {
2021   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2022   
2023   std::vector<Constant*> Values;
2024   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array...
2025   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2026     Constant *Val = getOperand(i);
2027     if (Val == From) Val = cast<Constant>(To);
2028     Values.push_back(Val);
2029   }
2030   
2031   Constant *Replacement = get(getType(), Values);
2032   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2033   
2034   // Everyone using this now uses the replacement.
2035   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2036   
2037   // Delete the old constant!
2038   destroyConstant();
2039 }
2040
2041 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
2042                                                Use *U) {
2043   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2044   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
2045   
2046   Constant *Replacement = 0;
2047   if (getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2048     SmallVector<Constant*, 8> Indices;
2049     Constant *Pointer = getOperand(0);
2050     Indices.reserve(getNumOperands()-1);
2051     if (Pointer == From) Pointer = To;
2052     
2053     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2054       Constant *Val = getOperand(i);
2055       if (Val == From) Val = To;
2056       Indices.push_back(Val);
2057     }
2058     Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer,
2059                                                  &Indices[0], Indices.size());
2060   } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractValue) {
2061     Constant *Agg = getOperand(0);
2062     if (Agg == From) Agg = To;
2063     
2064     const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
2065     Replacement = ConstantExpr::getExtractValue(Agg,
2066                                                 &Indices[0], Indices.size());
2067   } else if (getOpcode() == Instruction::InsertValue) {
2068     Constant *Agg = getOperand(0);
2069     Constant *Val = getOperand(1);
2070     if (Agg == From) Agg = To;
2071     if (Val == From) Val = To;
2072     
2073     const SmallVector<unsigned, 4> &Indices = getIndices();
2074     Replacement = ConstantExpr::getInsertValue(Agg, Val,
2075                                                &Indices[0], Indices.size());
2076   } else if (isCast()) {
2077     assert(getOperand(0) == From && "Cast only has one use!");
2078     Replacement = ConstantExpr::getCast(getOpcode(), To, getType());
2079   } else if (getOpcode() == Instruction::Select) {
2080     Constant *C1 = getOperand(0);
2081     Constant *C2 = getOperand(1);
2082     Constant *C3 = getOperand(2);
2083     if (C1 == From) C1 = To;
2084     if (C2 == From) C2 = To;
2085     if (C3 == From) C3 = To;
2086     Replacement = ConstantExpr::getSelect(C1, C2, C3);
2087   } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractElement) {
2088     Constant *C1 = getOperand(0);
2089     Constant *C2 = getOperand(1);
2090     if (C1 == From) C1 = To;
2091     if (C2 == From) C2 = To;
2092     Replacement = ConstantExpr::getExtractElement(C1, C2);
2093   } else if (getOpcode() == Instruction::InsertElement) {
2094     Constant *C1 = getOperand(0);
2095     Constant *C2 = getOperand(1);
2096     Constant *C3 = getOperand(1);
2097     if (C1 == From) C1 = To;
2098     if (C2 == From) C2 = To;
2099     if (C3 == From) C3 = To;
2100     Replacement = ConstantExpr::getInsertElement(C1, C2, C3);
2101   } else if (getOpcode() == Instruction::ShuffleVector) {
2102     Constant *C1 = getOperand(0);
2103     Constant *C2 = getOperand(1);
2104     Constant *C3 = getOperand(2);
2105     if (C1 == From) C1 = To;
2106     if (C2 == From) C2 = To;
2107     if (C3 == From) C3 = To;
2108     Replacement = ConstantExpr::getShuffleVector(C1, C2, C3);
2109   } else if (isCompare()) {
2110     Constant *C1 = getOperand(0);
2111     Constant *C2 = getOperand(1);
2112     if (C1 == From) C1 = To;
2113     if (C2 == From) C2 = To;
2114     if (getOpcode() == Instruction::ICmp)
2115       Replacement = ConstantExpr::getICmp(getPredicate(), C1, C2);
2116     else {
2117       assert(getOpcode() == Instruction::FCmp);
2118       Replacement = ConstantExpr::getFCmp(getPredicate(), C1, C2);
2119     }
2120   } else if (getNumOperands() == 2) {
2121     Constant *C1 = getOperand(0);
2122     Constant *C2 = getOperand(1);
2123     if (C1 == From) C1 = To;
2124     if (C2 == From) C2 = To;
2125     Replacement = ConstantExpr::get(getOpcode(), C1, C2, SubclassData);
2126   } else {
2127     llvm_unreachable("Unknown ConstantExpr type!");
2128     return;
2129   }
2130   
2131   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2132   
2133   // Everyone using this now uses the replacement.
2134   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2135   
2136   // Delete the old constant!
2137   destroyConstant();
2138 }