For PR411:
[oota-llvm.git] / lib / VMCore / Constants.cpp
1 //===-- Constants.cpp - Implement Constant nodes --------------------------===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
6 // the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 //
10 // This file implements the Constant* classes...
11 //
12 //===----------------------------------------------------------------------===//
13
14 #include "llvm/Constants.h"
15 #include "ConstantFolding.h"
16 #include "llvm/DerivedTypes.h"
17 #include "llvm/GlobalValue.h"
18 #include "llvm/Instructions.h"
19 #include "llvm/Module.h"
20 #include "llvm/ADT/StringExtras.h"
21 #include "llvm/Support/Compiler.h"
22 #include "llvm/Support/Debug.h"
23 #include "llvm/Support/ManagedStatic.h"
24 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
25 #include <algorithm>
26 #include <map>
27 using namespace llvm;
28
29 //===----------------------------------------------------------------------===//
30 //                              Constant Class
31 //===----------------------------------------------------------------------===//
32
33 void Constant::destroyConstantImpl() {
34   // When a Constant is destroyed, there may be lingering
35   // references to the constant by other constants in the constant pool.  These
36   // constants are implicitly dependent on the module that is being deleted,
37   // but they don't know that.  Because we only find out when the CPV is
38   // deleted, we must now notify all of our users (that should only be
39   // Constants) that they are, in fact, invalid now and should be deleted.
40   //
41   while (!use_empty()) {
42     Value *V = use_back();
43 #ifndef NDEBUG      // Only in -g mode...
44     if (!isa<Constant>(V))
45       DOUT << "While deleting: " << *this
46            << "\n\nUse still stuck around after Def is destroyed: "
47            << *V << "\n\n";
48 #endif
49     assert(isa<Constant>(V) && "References remain to Constant being destroyed");
50     Constant *CV = cast<Constant>(V);
51     CV->destroyConstant();
52
53     // The constant should remove itself from our use list...
54     assert((use_empty() || use_back() != V) && "Constant not removed!");
55   }
56
57   // Value has no outstanding references it is safe to delete it now...
58   delete this;
59 }
60
61 /// canTrap - Return true if evaluation of this constant could trap.  This is
62 /// true for things like constant expressions that could divide by zero.
63 bool Constant::canTrap() const {
64   assert(getType()->isFirstClassType() && "Cannot evaluate aggregate vals!");
65   // The only thing that could possibly trap are constant exprs.
66   const ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(this);
67   if (!CE) return false;
68   
69   // ConstantExpr traps if any operands can trap. 
70   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
71     if (getOperand(i)->canTrap()) 
72       return true;
73
74   // Otherwise, only specific operations can trap.
75   switch (CE->getOpcode()) {
76   default:
77     return false;
78   case Instruction::UDiv:
79   case Instruction::SDiv:
80   case Instruction::FDiv:
81   case Instruction::URem:
82   case Instruction::SRem:
83   case Instruction::FRem:
84     // Div and rem can trap if the RHS is not known to be non-zero.
85     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(1)) || getOperand(1)->isNullValue())
86       return true;
87     return false;
88   }
89 }
90
91
92 // Static constructor to create a '0' constant of arbitrary type...
93 Constant *Constant::getNullValue(const Type *Ty) {
94   switch (Ty->getTypeID()) {
95   case Type::IntegerTyID: {
96     const IntegerType *ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty);
97     switch (ITy->getBitWidth()) {
98     case 1: {
99       static Constant *NullBool = ConstantInt::get(Ty, false);
100       return NullBool;
101     } 
102     case 8: {
103       static Constant *NullInt8 = ConstantInt::get(Ty, 0);
104       return NullInt8;
105     } 
106     case 16: {
107       static Constant *NullInt16 = ConstantInt::get(Ty, 0);
108       return NullInt16;
109     } 
110     case 32: {
111       static Constant *NullInt32 = ConstantInt::get(Ty, 0);
112       return NullInt32;
113     } 
114     case 64: {
115       static Constant *NullInt64 = ConstantInt::get(Ty, 0);
116       return NullInt64;
117     }
118     default:
119       return ConstantInt::get(Ty, 0);
120     }
121   }
122   case Type::FloatTyID: {
123     static Constant *NullFloat = ConstantFP::get(Type::FloatTy, 0);
124     return NullFloat;
125   }
126   case Type::DoubleTyID: {
127     static Constant *NullDouble = ConstantFP::get(Type::DoubleTy, 0);
128     return NullDouble;
129   }
130   case Type::PointerTyID:
131     return ConstantPointerNull::get(cast<PointerType>(Ty));
132   case Type::StructTyID:
133   case Type::ArrayTyID:
134   case Type::PackedTyID:
135     return ConstantAggregateZero::get(Ty);
136   default:
137     // Function, Label, or Opaque type?
138     assert(!"Cannot create a null constant of that type!");
139     return 0;
140   }
141 }
142
143
144 // Static constructor to create an integral constant with all bits set
145 ConstantInt *ConstantInt::getAllOnesValue(const Type *Ty) {
146   if (const IntegerType* ITy = dyn_cast<IntegerType>(Ty))
147     if (ITy->getBitWidth() == 1)
148       return ConstantInt::getTrue();
149     else
150       return ConstantInt::get(Ty, int64_t(-1));
151   return 0;
152 }
153
154 /// @returns the value for an packed integer constant of the given type that
155 /// has all its bits set to true.
156 /// @brief Get the all ones value
157 ConstantPacked *ConstantPacked::getAllOnesValue(const PackedType *Ty) {
158   std::vector<Constant*> Elts;
159   Elts.resize(Ty->getNumElements(),
160               ConstantInt::getAllOnesValue(Ty->getElementType()));
161   assert(Elts[0] && "Not a packed integer type!");
162   return cast<ConstantPacked>(ConstantPacked::get(Elts));
163 }
164
165
166 //===----------------------------------------------------------------------===//
167 //                            ConstantXXX Classes
168 //===----------------------------------------------------------------------===//
169
170 //===----------------------------------------------------------------------===//
171 //                             Normal Constructors
172
173 ConstantInt::ConstantInt(bool V) 
174   : Constant(Type::Int1Ty, ConstantIntVal, 0, 0), Val(uint64_t(V)) {
175 }
176
177 ConstantInt::ConstantInt(const Type *Ty, uint64_t V)
178   : Constant(Ty, ConstantIntVal, 0, 0), Val(Ty == Type::Int1Ty ? bool(V) : V) {
179 }
180
181 ConstantFP::ConstantFP(const Type *Ty, double V)
182   : Constant(Ty, ConstantFPVal, 0, 0) {
183   assert(isValueValidForType(Ty, V) && "Value too large for type!");
184   Val = V;
185 }
186
187 ConstantArray::ConstantArray(const ArrayType *T,
188                              const std::vector<Constant*> &V)
189   : Constant(T, ConstantArrayVal, new Use[V.size()], V.size()) {
190   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
191          "Invalid initializer vector for constant array");
192   Use *OL = OperandList;
193   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
194        I != E; ++I, ++OL) {
195     Constant *C = *I;
196     assert((C->getType() == T->getElementType() ||
197             (T->isAbstract() &&
198              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
199            "Initializer for array element doesn't match array element type!");
200     OL->init(C, this);
201   }
202 }
203
204 ConstantArray::~ConstantArray() {
205   delete [] OperandList;
206 }
207
208 ConstantStruct::ConstantStruct(const StructType *T,
209                                const std::vector<Constant*> &V)
210   : Constant(T, ConstantStructVal, new Use[V.size()], V.size()) {
211   assert(V.size() == T->getNumElements() &&
212          "Invalid initializer vector for constant structure");
213   Use *OL = OperandList;
214   for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
215        I != E; ++I, ++OL) {
216     Constant *C = *I;
217     assert((C->getType() == T->getElementType(I-V.begin()) ||
218             ((T->getElementType(I-V.begin())->isAbstract() ||
219               C->getType()->isAbstract()) &&
220              T->getElementType(I-V.begin())->getTypeID() == 
221                    C->getType()->getTypeID())) &&
222            "Initializer for struct element doesn't match struct element type!");
223     OL->init(C, this);
224   }
225 }
226
227 ConstantStruct::~ConstantStruct() {
228   delete [] OperandList;
229 }
230
231
232 ConstantPacked::ConstantPacked(const PackedType *T,
233                                const std::vector<Constant*> &V)
234   : Constant(T, ConstantPackedVal, new Use[V.size()], V.size()) {
235   Use *OL = OperandList;
236     for (std::vector<Constant*>::const_iterator I = V.begin(), E = V.end();
237          I != E; ++I, ++OL) {
238       Constant *C = *I;
239       assert((C->getType() == T->getElementType() ||
240             (T->isAbstract() &&
241              C->getType()->getTypeID() == T->getElementType()->getTypeID())) &&
242            "Initializer for packed element doesn't match packed element type!");
243     OL->init(C, this);
244   }
245 }
246
247 ConstantPacked::~ConstantPacked() {
248   delete [] OperandList;
249 }
250
251 // We declare several classes private to this file, so use an anonymous
252 // namespace
253 namespace {
254
255 /// UnaryConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
256 /// behind the scenes to implement unary constant exprs.
257 class VISIBILITY_HIDDEN UnaryConstantExpr : public ConstantExpr {
258   Use Op;
259 public:
260   UnaryConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C, const Type *Ty)
261     : ConstantExpr(Ty, Opcode, &Op, 1), Op(C, this) {}
262 };
263
264 /// BinaryConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
265 /// behind the scenes to implement binary constant exprs.
266 class VISIBILITY_HIDDEN BinaryConstantExpr : public ConstantExpr {
267   Use Ops[2];
268 public:
269   BinaryConstantExpr(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2)
270     : ConstantExpr(C1->getType(), Opcode, Ops, 2) {
271     Ops[0].init(C1, this);
272     Ops[1].init(C2, this);
273   }
274 };
275
276 /// SelectConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
277 /// behind the scenes to implement select constant exprs.
278 class VISIBILITY_HIDDEN SelectConstantExpr : public ConstantExpr {
279   Use Ops[3];
280 public:
281   SelectConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
282     : ConstantExpr(C2->getType(), Instruction::Select, Ops, 3) {
283     Ops[0].init(C1, this);
284     Ops[1].init(C2, this);
285     Ops[2].init(C3, this);
286   }
287 };
288
289 /// ExtractElementConstantExpr - This class is private to
290 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
291 /// extractelement constant exprs.
292 class VISIBILITY_HIDDEN ExtractElementConstantExpr : public ConstantExpr {
293   Use Ops[2];
294 public:
295   ExtractElementConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2)
296     : ConstantExpr(cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType(), 
297                    Instruction::ExtractElement, Ops, 2) {
298     Ops[0].init(C1, this);
299     Ops[1].init(C2, this);
300   }
301 };
302
303 /// InsertElementConstantExpr - This class is private to
304 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
305 /// insertelement constant exprs.
306 class VISIBILITY_HIDDEN InsertElementConstantExpr : public ConstantExpr {
307   Use Ops[3];
308 public:
309   InsertElementConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
310     : ConstantExpr(C1->getType(), Instruction::InsertElement, 
311                    Ops, 3) {
312     Ops[0].init(C1, this);
313     Ops[1].init(C2, this);
314     Ops[2].init(C3, this);
315   }
316 };
317
318 /// ShuffleVectorConstantExpr - This class is private to
319 /// Constants.cpp, and is used behind the scenes to implement
320 /// shufflevector constant exprs.
321 class VISIBILITY_HIDDEN ShuffleVectorConstantExpr : public ConstantExpr {
322   Use Ops[3];
323 public:
324   ShuffleVectorConstantExpr(Constant *C1, Constant *C2, Constant *C3)
325   : ConstantExpr(C1->getType(), Instruction::ShuffleVector, 
326                  Ops, 3) {
327     Ops[0].init(C1, this);
328     Ops[1].init(C2, this);
329     Ops[2].init(C3, this);
330   }
331 };
332
333 /// GetElementPtrConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is
334 /// used behind the scenes to implement getelementpr constant exprs.
335 struct VISIBILITY_HIDDEN GetElementPtrConstantExpr : public ConstantExpr {
336   GetElementPtrConstantExpr(Constant *C, const std::vector<Constant*> &IdxList,
337                             const Type *DestTy)
338     : ConstantExpr(DestTy, Instruction::GetElementPtr,
339                    new Use[IdxList.size()+1], IdxList.size()+1) {
340     OperandList[0].init(C, this);
341     for (unsigned i = 0, E = IdxList.size(); i != E; ++i)
342       OperandList[i+1].init(IdxList[i], this);
343   }
344   ~GetElementPtrConstantExpr() {
345     delete [] OperandList;
346   }
347 };
348
349 // CompareConstantExpr - This class is private to Constants.cpp, and is used
350 // behind the scenes to implement ICmp and FCmp constant expressions. This is
351 // needed in order to store the predicate value for these instructions.
352 struct VISIBILITY_HIDDEN CompareConstantExpr : public ConstantExpr {
353   unsigned short predicate;
354   Use Ops[2];
355   CompareConstantExpr(Instruction::OtherOps opc, unsigned short pred, 
356                       Constant* LHS, Constant* RHS)
357     : ConstantExpr(Type::Int1Ty, opc, Ops, 2), predicate(pred) {
358     OperandList[0].init(LHS, this);
359     OperandList[1].init(RHS, this);
360   }
361 };
362
363 } // end anonymous namespace
364
365
366 // Utility function for determining if a ConstantExpr is a CastOp or not. This
367 // can't be inline because we don't want to #include Instruction.h into
368 // Constant.h
369 bool ConstantExpr::isCast() const {
370   return Instruction::isCast(getOpcode());
371 }
372
373 bool ConstantExpr::isCompare() const {
374   return getOpcode() == Instruction::ICmp || getOpcode() == Instruction::FCmp;
375 }
376
377 /// ConstantExpr::get* - Return some common constants without having to
378 /// specify the full Instruction::OPCODE identifier.
379 ///
380 Constant *ConstantExpr::getNeg(Constant *C) {
381   return get(Instruction::Sub,
382              ConstantExpr::getZeroValueForNegationExpr(C->getType()),
383              C);
384 }
385 Constant *ConstantExpr::getNot(Constant *C) {
386   assert(isa<ConstantInt>(C) && "Cannot NOT a nonintegral type!");
387   return get(Instruction::Xor, C,
388              ConstantInt::getAllOnesValue(C->getType()));
389 }
390 Constant *ConstantExpr::getAdd(Constant *C1, Constant *C2) {
391   return get(Instruction::Add, C1, C2);
392 }
393 Constant *ConstantExpr::getSub(Constant *C1, Constant *C2) {
394   return get(Instruction::Sub, C1, C2);
395 }
396 Constant *ConstantExpr::getMul(Constant *C1, Constant *C2) {
397   return get(Instruction::Mul, C1, C2);
398 }
399 Constant *ConstantExpr::getUDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
400   return get(Instruction::UDiv, C1, C2);
401 }
402 Constant *ConstantExpr::getSDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
403   return get(Instruction::SDiv, C1, C2);
404 }
405 Constant *ConstantExpr::getFDiv(Constant *C1, Constant *C2) {
406   return get(Instruction::FDiv, C1, C2);
407 }
408 Constant *ConstantExpr::getURem(Constant *C1, Constant *C2) {
409   return get(Instruction::URem, C1, C2);
410 }
411 Constant *ConstantExpr::getSRem(Constant *C1, Constant *C2) {
412   return get(Instruction::SRem, C1, C2);
413 }
414 Constant *ConstantExpr::getFRem(Constant *C1, Constant *C2) {
415   return get(Instruction::FRem, C1, C2);
416 }
417 Constant *ConstantExpr::getAnd(Constant *C1, Constant *C2) {
418   return get(Instruction::And, C1, C2);
419 }
420 Constant *ConstantExpr::getOr(Constant *C1, Constant *C2) {
421   return get(Instruction::Or, C1, C2);
422 }
423 Constant *ConstantExpr::getXor(Constant *C1, Constant *C2) {
424   return get(Instruction::Xor, C1, C2);
425 }
426 unsigned ConstantExpr::getPredicate() const {
427   assert(getOpcode() == Instruction::FCmp || getOpcode() == Instruction::ICmp);
428   return dynamic_cast<const CompareConstantExpr*>(this)->predicate;
429 }
430 Constant *ConstantExpr::getShl(Constant *C1, Constant *C2) {
431   return get(Instruction::Shl, C1, C2);
432 }
433 Constant *ConstantExpr::getLShr(Constant *C1, Constant *C2) {
434   return get(Instruction::LShr, C1, C2);
435 }
436 Constant *ConstantExpr::getAShr(Constant *C1, Constant *C2) {
437   return get(Instruction::AShr, C1, C2);
438 }
439
440 /// getWithOperandReplaced - Return a constant expression identical to this
441 /// one, but with the specified operand set to the specified value.
442 Constant *
443 ConstantExpr::getWithOperandReplaced(unsigned OpNo, Constant *Op) const {
444   assert(OpNo < getNumOperands() && "Operand num is out of range!");
445   assert(Op->getType() == getOperand(OpNo)->getType() &&
446          "Replacing operand with value of different type!");
447   if (getOperand(OpNo) == Op)
448     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
449   
450   Constant *Op0, *Op1, *Op2;
451   switch (getOpcode()) {
452   case Instruction::Trunc:
453   case Instruction::ZExt:
454   case Instruction::SExt:
455   case Instruction::FPTrunc:
456   case Instruction::FPExt:
457   case Instruction::UIToFP:
458   case Instruction::SIToFP:
459   case Instruction::FPToUI:
460   case Instruction::FPToSI:
461   case Instruction::PtrToInt:
462   case Instruction::IntToPtr:
463   case Instruction::BitCast:
464     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Op, getType());
465   case Instruction::Select:
466     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
467     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
468     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
469     return ConstantExpr::getSelect(Op0, Op1, Op2);
470   case Instruction::InsertElement:
471     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
472     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
473     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
474     return ConstantExpr::getInsertElement(Op0, Op1, Op2);
475   case Instruction::ExtractElement:
476     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
477     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
478     return ConstantExpr::getExtractElement(Op0, Op1);
479   case Instruction::ShuffleVector:
480     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
481     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
482     Op2 = (OpNo == 2) ? Op : getOperand(2);
483     return ConstantExpr::getShuffleVector(Op0, Op1, Op2);
484   case Instruction::GetElementPtr: {
485     std::vector<Constant*> Ops;
486     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
487       Ops.push_back(getOperand(i));
488     if (OpNo == 0)
489       return ConstantExpr::getGetElementPtr(Op, Ops);
490     Ops[OpNo-1] = Op;
491     return ConstantExpr::getGetElementPtr(getOperand(0), Ops);
492   }
493   default:
494     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
495     Op0 = (OpNo == 0) ? Op : getOperand(0);
496     Op1 = (OpNo == 1) ? Op : getOperand(1);
497     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Op0, Op1);
498   }
499 }
500
501 /// getWithOperands - This returns the current constant expression with the
502 /// operands replaced with the specified values.  The specified operands must
503 /// match count and type with the existing ones.
504 Constant *ConstantExpr::
505 getWithOperands(const std::vector<Constant*> &Ops) const {
506   assert(Ops.size() == getNumOperands() && "Operand count mismatch!");
507   bool AnyChange = false;
508   for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
509     assert(Ops[i]->getType() == getOperand(i)->getType() &&
510            "Operand type mismatch!");
511     AnyChange |= Ops[i] != getOperand(i);
512   }
513   if (!AnyChange)  // No operands changed, return self.
514     return const_cast<ConstantExpr*>(this);
515
516   switch (getOpcode()) {
517   case Instruction::Trunc:
518   case Instruction::ZExt:
519   case Instruction::SExt:
520   case Instruction::FPTrunc:
521   case Instruction::FPExt:
522   case Instruction::UIToFP:
523   case Instruction::SIToFP:
524   case Instruction::FPToUI:
525   case Instruction::FPToSI:
526   case Instruction::PtrToInt:
527   case Instruction::IntToPtr:
528   case Instruction::BitCast:
529     return ConstantExpr::getCast(getOpcode(), Ops[0], getType());
530   case Instruction::Select:
531     return ConstantExpr::getSelect(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
532   case Instruction::InsertElement:
533     return ConstantExpr::getInsertElement(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
534   case Instruction::ExtractElement:
535     return ConstantExpr::getExtractElement(Ops[0], Ops[1]);
536   case Instruction::ShuffleVector:
537     return ConstantExpr::getShuffleVector(Ops[0], Ops[1], Ops[2]);
538   case Instruction::GetElementPtr: {
539     std::vector<Constant*> ActualOps(Ops.begin()+1, Ops.end());
540     return ConstantExpr::getGetElementPtr(Ops[0], ActualOps);
541   }
542   case Instruction::ICmp:
543   case Instruction::FCmp:
544     return ConstantExpr::getCompare(getPredicate(), Ops[0], Ops[1]);
545   default:
546     assert(getNumOperands() == 2 && "Must be binary operator?");
547     return ConstantExpr::get(getOpcode(), Ops[0], Ops[1]);
548   }
549 }
550
551
552 //===----------------------------------------------------------------------===//
553 //                      isValueValidForType implementations
554
555 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, uint64_t Val) {
556   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
557   assert(NumBits <= 64 && "Not implemented: integers > 64-bits");
558   if (Ty == Type::Int1Ty)
559     return Val == 0 || Val == 1;
560   if (NumBits == 64)
561     return true; // always true, has to fit in largest type
562   uint64_t Max = (1ll << NumBits) - 1;
563   return Val <= Max;
564 }
565
566 bool ConstantInt::isValueValidForType(const Type *Ty, int64_t Val) {
567   unsigned NumBits = cast<IntegerType>(Ty)->getBitWidth(); // assert okay
568   assert(NumBits <= 64 && "Not implemented: integers > 64-bits");
569   if (Ty == Type::Int1Ty)
570     return Val == 0 || Val == 1 || Val == -1;
571   if (NumBits == 64)
572     return true; // always true, has to fit in largest type
573   int64_t Min = -(1ll << (NumBits-1));
574   int64_t Max = (1ll << (NumBits-1)) - 1;
575   return (Val >= Min && Val <= Max);
576 }
577
578 bool ConstantFP::isValueValidForType(const Type *Ty, double Val) {
579   switch (Ty->getTypeID()) {
580   default:
581     return false;         // These can't be represented as floating point!
582
583     // TODO: Figure out how to test if a double can be cast to a float!
584   case Type::FloatTyID:
585   case Type::DoubleTyID:
586     return true;          // This is the largest type...
587   }
588 }
589
590 //===----------------------------------------------------------------------===//
591 //                      Factory Function Implementation
592
593 // ConstantCreator - A class that is used to create constants by
594 // ValueMap*.  This class should be partially specialized if there is
595 // something strange that needs to be done to interface to the ctor for the
596 // constant.
597 //
598 namespace llvm {
599   template<class ConstantClass, class TypeClass, class ValType>
600   struct VISIBILITY_HIDDEN ConstantCreator {
601     static ConstantClass *create(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
602       return new ConstantClass(Ty, V);
603     }
604   };
605
606   template<class ConstantClass, class TypeClass>
607   struct VISIBILITY_HIDDEN ConvertConstantType {
608     static void convert(ConstantClass *OldC, const TypeClass *NewTy) {
609       assert(0 && "This type cannot be converted!\n");
610       abort();
611     }
612   };
613
614   template<class ValType, class TypeClass, class ConstantClass,
615            bool HasLargeKey = false  /*true for arrays and structs*/ >
616   class VISIBILITY_HIDDEN ValueMap : public AbstractTypeUser {
617   public:
618     typedef std::pair<const Type*, ValType> MapKey;
619     typedef std::map<MapKey, Constant *> MapTy;
620     typedef std::map<Constant*, typename MapTy::iterator> InverseMapTy;
621     typedef std::map<const Type*, typename MapTy::iterator> AbstractTypeMapTy;
622   private:
623     /// Map - This is the main map from the element descriptor to the Constants.
624     /// This is the primary way we avoid creating two of the same shape
625     /// constant.
626     MapTy Map;
627     
628     /// InverseMap - If "HasLargeKey" is true, this contains an inverse mapping
629     /// from the constants to their element in Map.  This is important for
630     /// removal of constants from the array, which would otherwise have to scan
631     /// through the map with very large keys.
632     InverseMapTy InverseMap;
633
634     /// AbstractTypeMap - Map for abstract type constants.
635     ///
636     AbstractTypeMapTy AbstractTypeMap;
637
638   private:
639     void clear(std::vector<Constant *> &Constants) {
640       for(typename MapTy::iterator I = Map.begin(); I != Map.end(); ++I)
641         Constants.push_back(I->second);
642       Map.clear();
643       AbstractTypeMap.clear();
644       InverseMap.clear();
645     }
646
647   public:
648     typename MapTy::iterator map_end() { return Map.end(); }
649     
650     /// InsertOrGetItem - Return an iterator for the specified element.
651     /// If the element exists in the map, the returned iterator points to the
652     /// entry and Exists=true.  If not, the iterator points to the newly
653     /// inserted entry and returns Exists=false.  Newly inserted entries have
654     /// I->second == 0, and should be filled in.
655     typename MapTy::iterator InsertOrGetItem(std::pair<MapKey, Constant *>
656                                    &InsertVal,
657                                    bool &Exists) {
658       std::pair<typename MapTy::iterator, bool> IP = Map.insert(InsertVal);
659       Exists = !IP.second;
660       return IP.first;
661     }
662     
663 private:
664     typename MapTy::iterator FindExistingElement(ConstantClass *CP) {
665       if (HasLargeKey) {
666         typename InverseMapTy::iterator IMI = InverseMap.find(CP);
667         assert(IMI != InverseMap.end() && IMI->second != Map.end() &&
668                IMI->second->second == CP &&
669                "InverseMap corrupt!");
670         return IMI->second;
671       }
672       
673       typename MapTy::iterator I =
674         Map.find(MapKey((TypeClass*)CP->getRawType(), getValType(CP)));
675       if (I == Map.end() || I->second != CP) {
676         // FIXME: This should not use a linear scan.  If this gets to be a
677         // performance problem, someone should look at this.
678         for (I = Map.begin(); I != Map.end() && I->second != CP; ++I)
679           /* empty */;
680       }
681       return I;
682     }
683 public:
684     
685     /// getOrCreate - Return the specified constant from the map, creating it if
686     /// necessary.
687     ConstantClass *getOrCreate(const TypeClass *Ty, const ValType &V) {
688       MapKey Lookup(Ty, V);
689       typename MapTy::iterator I = Map.lower_bound(Lookup);
690       // Is it in the map?      
691       if (I != Map.end() && I->first == Lookup)
692         return static_cast<ConstantClass *>(I->second);  
693
694       // If no preexisting value, create one now...
695       ConstantClass *Result =
696         ConstantCreator<ConstantClass,TypeClass,ValType>::create(Ty, V);
697
698       /// FIXME: why does this assert fail when loading 176.gcc?
699       //assert(Result->getType() == Ty && "Type specified is not correct!");
700       I = Map.insert(I, std::make_pair(MapKey(Ty, V), Result));
701
702       if (HasLargeKey)  // Remember the reverse mapping if needed.
703         InverseMap.insert(std::make_pair(Result, I));
704       
705       // If the type of the constant is abstract, make sure that an entry exists
706       // for it in the AbstractTypeMap.
707       if (Ty->isAbstract()) {
708         typename AbstractTypeMapTy::iterator TI =
709           AbstractTypeMap.lower_bound(Ty);
710
711         if (TI == AbstractTypeMap.end() || TI->first != Ty) {
712           // Add ourselves to the ATU list of the type.
713           cast<DerivedType>(Ty)->addAbstractTypeUser(this);
714
715           AbstractTypeMap.insert(TI, std::make_pair(Ty, I));
716         }
717       }
718       return Result;
719     }
720
721     void remove(ConstantClass *CP) {
722       typename MapTy::iterator I = FindExistingElement(CP);
723       assert(I != Map.end() && "Constant not found in constant table!");
724       assert(I->second == CP && "Didn't find correct element?");
725
726       if (HasLargeKey)  // Remember the reverse mapping if needed.
727         InverseMap.erase(CP);
728       
729       // Now that we found the entry, make sure this isn't the entry that
730       // the AbstractTypeMap points to.
731       const TypeClass *Ty = static_cast<const TypeClass *>(I->first.first);
732       if (Ty->isAbstract()) {
733         assert(AbstractTypeMap.count(Ty) &&
734                "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
735         typename MapTy::iterator &ATMEntryIt = AbstractTypeMap[Ty];
736         if (ATMEntryIt == I) {
737           // Yes, we are removing the representative entry for this type.
738           // See if there are any other entries of the same type.
739           typename MapTy::iterator TmpIt = ATMEntryIt;
740
741           // First check the entry before this one...
742           if (TmpIt != Map.begin()) {
743             --TmpIt;
744             if (TmpIt->first.first != Ty) // Not the same type, move back...
745               ++TmpIt;
746           }
747
748           // If we didn't find the same type, try to move forward...
749           if (TmpIt == ATMEntryIt) {
750             ++TmpIt;
751             if (TmpIt == Map.end() || TmpIt->first.first != Ty)
752               --TmpIt;   // No entry afterwards with the same type
753           }
754
755           // If there is another entry in the map of the same abstract type,
756           // update the AbstractTypeMap entry now.
757           if (TmpIt != ATMEntryIt) {
758             ATMEntryIt = TmpIt;
759           } else {
760             // Otherwise, we are removing the last instance of this type
761             // from the table.  Remove from the ATM, and from user list.
762             cast<DerivedType>(Ty)->removeAbstractTypeUser(this);
763             AbstractTypeMap.erase(Ty);
764           }
765         }
766       }
767
768       Map.erase(I);
769     }
770
771     
772     /// MoveConstantToNewSlot - If we are about to change C to be the element
773     /// specified by I, update our internal data structures to reflect this
774     /// fact.
775     void MoveConstantToNewSlot(ConstantClass *C, typename MapTy::iterator I) {
776       // First, remove the old location of the specified constant in the map.
777       typename MapTy::iterator OldI = FindExistingElement(C);
778       assert(OldI != Map.end() && "Constant not found in constant table!");
779       assert(OldI->second == C && "Didn't find correct element?");
780       
781       // If this constant is the representative element for its abstract type,
782       // update the AbstractTypeMap so that the representative element is I.
783       if (C->getType()->isAbstract()) {
784         typename AbstractTypeMapTy::iterator ATI =
785             AbstractTypeMap.find(C->getType());
786         assert(ATI != AbstractTypeMap.end() &&
787                "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
788         if (ATI->second == OldI)
789           ATI->second = I;
790       }
791       
792       // Remove the old entry from the map.
793       Map.erase(OldI);
794       
795       // Update the inverse map so that we know that this constant is now
796       // located at descriptor I.
797       if (HasLargeKey) {
798         assert(I->second == C && "Bad inversemap entry!");
799         InverseMap[C] = I;
800       }
801     }
802     
803     void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy) {
804       typename AbstractTypeMapTy::iterator I =
805         AbstractTypeMap.find(cast<Type>(OldTy));
806
807       assert(I != AbstractTypeMap.end() &&
808              "Abstract type not in AbstractTypeMap?");
809
810       // Convert a constant at a time until the last one is gone.  The last one
811       // leaving will remove() itself, causing the AbstractTypeMapEntry to be
812       // eliminated eventually.
813       do {
814         ConvertConstantType<ConstantClass,
815                             TypeClass>::convert(
816                                 static_cast<ConstantClass *>(I->second->second),
817                                                 cast<TypeClass>(NewTy));
818
819         I = AbstractTypeMap.find(cast<Type>(OldTy));
820       } while (I != AbstractTypeMap.end());
821     }
822
823     // If the type became concrete without being refined to any other existing
824     // type, we just remove ourselves from the ATU list.
825     void typeBecameConcrete(const DerivedType *AbsTy) {
826       AbsTy->removeAbstractTypeUser(this);
827     }
828
829     void dump() const {
830       DOUT << "Constant.cpp: ValueMap\n";
831     }
832   };
833 }
834
835
836 //---- ConstantInt::get() implementations...
837 //
838 static ManagedStatic<ValueMap<uint64_t, Type, ConstantInt> > IntConstants;
839
840 // Get a ConstantInt from an int64_t. Note here that we canoncialize the value
841 // to a uint64_t value that has been zero extended down to the size of the
842 // integer type of the ConstantInt. This allows the getZExtValue method to 
843 // just return the stored value while getSExtValue has to convert back to sign
844 // extended. getZExtValue is more common in LLVM than getSExtValue().
845 ConstantInt *ConstantInt::get(const Type *Ty, int64_t V) {
846   if (Ty == Type::Int1Ty) 
847     if (V & 1)
848       return getTrue();
849     else
850       return getFalse();
851   return IntConstants->getOrCreate(Ty, V & cast<IntegerType>(Ty)->getBitMask());
852 }
853
854 //---- ConstantFP::get() implementation...
855 //
856 namespace llvm {
857   template<>
858   struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint64_t> {
859     static ConstantFP *create(const Type *Ty, uint64_t V) {
860       assert(Ty == Type::DoubleTy);
861       return new ConstantFP(Ty, BitsToDouble(V));
862     }
863   };
864   template<>
865   struct ConstantCreator<ConstantFP, Type, uint32_t> {
866     static ConstantFP *create(const Type *Ty, uint32_t V) {
867       assert(Ty == Type::FloatTy);
868       return new ConstantFP(Ty, BitsToFloat(V));
869     }
870   };
871 }
872
873 static ManagedStatic<ValueMap<uint64_t, Type, ConstantFP> > DoubleConstants;
874 static ManagedStatic<ValueMap<uint32_t, Type, ConstantFP> > FloatConstants;
875
876 bool ConstantFP::isNullValue() const {
877   return DoubleToBits(Val) == 0;
878 }
879
880 bool ConstantFP::isExactlyValue(double V) const {
881   return DoubleToBits(V) == DoubleToBits(Val);
882 }
883
884
885 ConstantFP *ConstantFP::get(const Type *Ty, double V) {
886   if (Ty == Type::FloatTy) {
887     // Force the value through memory to normalize it.
888     return FloatConstants->getOrCreate(Ty, FloatToBits(V));
889   } else {
890     assert(Ty == Type::DoubleTy);
891     return DoubleConstants->getOrCreate(Ty, DoubleToBits(V));
892   }
893 }
894
895 //---- ConstantAggregateZero::get() implementation...
896 //
897 namespace llvm {
898   // ConstantAggregateZero does not take extra "value" argument...
899   template<class ValType>
900   struct ConstantCreator<ConstantAggregateZero, Type, ValType> {
901     static ConstantAggregateZero *create(const Type *Ty, const ValType &V){
902       return new ConstantAggregateZero(Ty);
903     }
904   };
905
906   template<>
907   struct ConvertConstantType<ConstantAggregateZero, Type> {
908     static void convert(ConstantAggregateZero *OldC, const Type *NewTy) {
909       // Make everyone now use a constant of the new type...
910       Constant *New = ConstantAggregateZero::get(NewTy);
911       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
912       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
913       OldC->destroyConstant();     // This constant is now dead, destroy it.
914     }
915   };
916 }
917
918 static ManagedStatic<ValueMap<char, Type, 
919                               ConstantAggregateZero> > AggZeroConstants;
920
921 static char getValType(ConstantAggregateZero *CPZ) { return 0; }
922
923 Constant *ConstantAggregateZero::get(const Type *Ty) {
924   assert((isa<StructType>(Ty) || isa<ArrayType>(Ty) || isa<PackedType>(Ty)) &&
925          "Cannot create an aggregate zero of non-aggregate type!");
926   return AggZeroConstants->getOrCreate(Ty, 0);
927 }
928
929 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
930 //
931 void ConstantAggregateZero::destroyConstant() {
932   AggZeroConstants->remove(this);
933   destroyConstantImpl();
934 }
935
936 //---- ConstantArray::get() implementation...
937 //
938 namespace llvm {
939   template<>
940   struct ConvertConstantType<ConstantArray, ArrayType> {
941     static void convert(ConstantArray *OldC, const ArrayType *NewTy) {
942       // Make everyone now use a constant of the new type...
943       std::vector<Constant*> C;
944       for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
945         C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
946       Constant *New = ConstantArray::get(NewTy, C);
947       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
948       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
949       OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
950     }
951   };
952 }
953
954 static std::vector<Constant*> getValType(ConstantArray *CA) {
955   std::vector<Constant*> Elements;
956   Elements.reserve(CA->getNumOperands());
957   for (unsigned i = 0, e = CA->getNumOperands(); i != e; ++i)
958     Elements.push_back(cast<Constant>(CA->getOperand(i)));
959   return Elements;
960 }
961
962 typedef ValueMap<std::vector<Constant*>, ArrayType, 
963                  ConstantArray, true /*largekey*/> ArrayConstantsTy;
964 static ManagedStatic<ArrayConstantsTy> ArrayConstants;
965
966 Constant *ConstantArray::get(const ArrayType *Ty,
967                              const std::vector<Constant*> &V) {
968   // If this is an all-zero array, return a ConstantAggregateZero object
969   if (!V.empty()) {
970     Constant *C = V[0];
971     if (!C->isNullValue())
972       return ArrayConstants->getOrCreate(Ty, V);
973     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
974       if (V[i] != C)
975         return ArrayConstants->getOrCreate(Ty, V);
976   }
977   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
978 }
979
980 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
981 //
982 void ConstantArray::destroyConstant() {
983   ArrayConstants->remove(this);
984   destroyConstantImpl();
985 }
986
987 /// ConstantArray::get(const string&) - Return an array that is initialized to
988 /// contain the specified string.  If length is zero then a null terminator is 
989 /// added to the specified string so that it may be used in a natural way. 
990 /// Otherwise, the length parameter specifies how much of the string to use 
991 /// and it won't be null terminated.
992 ///
993 Constant *ConstantArray::get(const std::string &Str, bool AddNull) {
994   std::vector<Constant*> ElementVals;
995   for (unsigned i = 0; i < Str.length(); ++i)
996     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::Int8Ty, Str[i]));
997
998   // Add a null terminator to the string...
999   if (AddNull) {
1000     ElementVals.push_back(ConstantInt::get(Type::Int8Ty, 0));
1001   }
1002
1003   ArrayType *ATy = ArrayType::get(Type::Int8Ty, ElementVals.size());
1004   return ConstantArray::get(ATy, ElementVals);
1005 }
1006
1007 /// isString - This method returns true if the array is an array of i8, and 
1008 /// if the elements of the array are all ConstantInt's.
1009 bool ConstantArray::isString() const {
1010   // Check the element type for i8...
1011   if (getType()->getElementType() != Type::Int8Ty)
1012     return false;
1013   // Check the elements to make sure they are all integers, not constant
1014   // expressions.
1015   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1016     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
1017       return false;
1018   return true;
1019 }
1020
1021 /// isCString - This method returns true if the array is a string (see
1022 /// isString) and it ends in a null byte \0 and does not contains any other
1023 /// null bytes except its terminator.
1024 bool ConstantArray::isCString() const {
1025   // Check the element type for i8...
1026   if (getType()->getElementType() != Type::Int8Ty)
1027     return false;
1028   Constant *Zero = Constant::getNullValue(getOperand(0)->getType());
1029   // Last element must be a null.
1030   if (getOperand(getNumOperands()-1) != Zero)
1031     return false;
1032   // Other elements must be non-null integers.
1033   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands()-1; i != e; ++i) {
1034     if (!isa<ConstantInt>(getOperand(i)))
1035       return false;
1036     if (getOperand(i) == Zero)
1037       return false;
1038   }
1039   return true;
1040 }
1041
1042
1043 // getAsString - If the sub-element type of this array is i8
1044 // then this method converts the array to an std::string and returns it.
1045 // Otherwise, it asserts out.
1046 //
1047 std::string ConstantArray::getAsString() const {
1048   assert(isString() && "Not a string!");
1049   std::string Result;
1050   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
1051     Result += (char)cast<ConstantInt>(getOperand(i))->getZExtValue();
1052   return Result;
1053 }
1054
1055
1056 //---- ConstantStruct::get() implementation...
1057 //
1058
1059 namespace llvm {
1060   template<>
1061   struct ConvertConstantType<ConstantStruct, StructType> {
1062     static void convert(ConstantStruct *OldC, const StructType *NewTy) {
1063       // Make everyone now use a constant of the new type...
1064       std::vector<Constant*> C;
1065       for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
1066         C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
1067       Constant *New = ConstantStruct::get(NewTy, C);
1068       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
1069
1070       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
1071       OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
1072     }
1073   };
1074 }
1075
1076 typedef ValueMap<std::vector<Constant*>, StructType,
1077                  ConstantStruct, true /*largekey*/> StructConstantsTy;
1078 static ManagedStatic<StructConstantsTy> StructConstants;
1079
1080 static std::vector<Constant*> getValType(ConstantStruct *CS) {
1081   std::vector<Constant*> Elements;
1082   Elements.reserve(CS->getNumOperands());
1083   for (unsigned i = 0, e = CS->getNumOperands(); i != e; ++i)
1084     Elements.push_back(cast<Constant>(CS->getOperand(i)));
1085   return Elements;
1086 }
1087
1088 Constant *ConstantStruct::get(const StructType *Ty,
1089                               const std::vector<Constant*> &V) {
1090   // Create a ConstantAggregateZero value if all elements are zeros...
1091   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1092     if (!V[i]->isNullValue())
1093       return StructConstants->getOrCreate(Ty, V);
1094
1095   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
1096 }
1097
1098 Constant *ConstantStruct::get(const std::vector<Constant*> &V, bool packed) {
1099   std::vector<const Type*> StructEls;
1100   StructEls.reserve(V.size());
1101   for (unsigned i = 0, e = V.size(); i != e; ++i)
1102     StructEls.push_back(V[i]->getType());
1103   return get(StructType::get(StructEls, packed), V);
1104 }
1105
1106 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1107 //
1108 void ConstantStruct::destroyConstant() {
1109   StructConstants->remove(this);
1110   destroyConstantImpl();
1111 }
1112
1113 //---- ConstantPacked::get() implementation...
1114 //
1115 namespace llvm {
1116   template<>
1117   struct ConvertConstantType<ConstantPacked, PackedType> {
1118     static void convert(ConstantPacked *OldC, const PackedType *NewTy) {
1119       // Make everyone now use a constant of the new type...
1120       std::vector<Constant*> C;
1121       for (unsigned i = 0, e = OldC->getNumOperands(); i != e; ++i)
1122         C.push_back(cast<Constant>(OldC->getOperand(i)));
1123       Constant *New = ConstantPacked::get(NewTy, C);
1124       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
1125       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
1126       OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
1127     }
1128   };
1129 }
1130
1131 static std::vector<Constant*> getValType(ConstantPacked *CP) {
1132   std::vector<Constant*> Elements;
1133   Elements.reserve(CP->getNumOperands());
1134   for (unsigned i = 0, e = CP->getNumOperands(); i != e; ++i)
1135     Elements.push_back(CP->getOperand(i));
1136   return Elements;
1137 }
1138
1139 static ManagedStatic<ValueMap<std::vector<Constant*>, PackedType,
1140                               ConstantPacked> > PackedConstants;
1141
1142 Constant *ConstantPacked::get(const PackedType *Ty,
1143                               const std::vector<Constant*> &V) {
1144   // If this is an all-zero packed, return a ConstantAggregateZero object
1145   if (!V.empty()) {
1146     Constant *C = V[0];
1147     if (!C->isNullValue())
1148       return PackedConstants->getOrCreate(Ty, V);
1149     for (unsigned i = 1, e = V.size(); i != e; ++i)
1150       if (V[i] != C)
1151         return PackedConstants->getOrCreate(Ty, V);
1152   }
1153   return ConstantAggregateZero::get(Ty);
1154 }
1155
1156 Constant *ConstantPacked::get(const std::vector<Constant*> &V) {
1157   assert(!V.empty() && "Cannot infer type if V is empty");
1158   return get(PackedType::get(V.front()->getType(),V.size()), V);
1159 }
1160
1161 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1162 //
1163 void ConstantPacked::destroyConstant() {
1164   PackedConstants->remove(this);
1165   destroyConstantImpl();
1166 }
1167
1168 /// This function will return true iff every element in this packed constant
1169 /// is set to all ones.
1170 /// @returns true iff this constant's emements are all set to all ones.
1171 /// @brief Determine if the value is all ones.
1172 bool ConstantPacked::isAllOnesValue() const {
1173   // Check out first element.
1174   const Constant *Elt = getOperand(0);
1175   const ConstantInt *CI = dyn_cast<ConstantInt>(Elt);
1176   if (!CI || !CI->isAllOnesValue()) return false;
1177   // Then make sure all remaining elements point to the same value.
1178   for (unsigned I = 1, E = getNumOperands(); I < E; ++I) {
1179     if (getOperand(I) != Elt) return false;
1180   }
1181   return true;
1182 }
1183
1184 //---- ConstantPointerNull::get() implementation...
1185 //
1186
1187 namespace llvm {
1188   // ConstantPointerNull does not take extra "value" argument...
1189   template<class ValType>
1190   struct ConstantCreator<ConstantPointerNull, PointerType, ValType> {
1191     static ConstantPointerNull *create(const PointerType *Ty, const ValType &V){
1192       return new ConstantPointerNull(Ty);
1193     }
1194   };
1195
1196   template<>
1197   struct ConvertConstantType<ConstantPointerNull, PointerType> {
1198     static void convert(ConstantPointerNull *OldC, const PointerType *NewTy) {
1199       // Make everyone now use a constant of the new type...
1200       Constant *New = ConstantPointerNull::get(NewTy);
1201       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
1202       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
1203       OldC->destroyConstant();     // This constant is now dead, destroy it.
1204     }
1205   };
1206 }
1207
1208 static ManagedStatic<ValueMap<char, PointerType, 
1209                               ConstantPointerNull> > NullPtrConstants;
1210
1211 static char getValType(ConstantPointerNull *) {
1212   return 0;
1213 }
1214
1215
1216 ConstantPointerNull *ConstantPointerNull::get(const PointerType *Ty) {
1217   return NullPtrConstants->getOrCreate(Ty, 0);
1218 }
1219
1220 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1221 //
1222 void ConstantPointerNull::destroyConstant() {
1223   NullPtrConstants->remove(this);
1224   destroyConstantImpl();
1225 }
1226
1227
1228 //---- UndefValue::get() implementation...
1229 //
1230
1231 namespace llvm {
1232   // UndefValue does not take extra "value" argument...
1233   template<class ValType>
1234   struct ConstantCreator<UndefValue, Type, ValType> {
1235     static UndefValue *create(const Type *Ty, const ValType &V) {
1236       return new UndefValue(Ty);
1237     }
1238   };
1239
1240   template<>
1241   struct ConvertConstantType<UndefValue, Type> {
1242     static void convert(UndefValue *OldC, const Type *NewTy) {
1243       // Make everyone now use a constant of the new type.
1244       Constant *New = UndefValue::get(NewTy);
1245       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
1246       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
1247       OldC->destroyConstant();     // This constant is now dead, destroy it.
1248     }
1249   };
1250 }
1251
1252 static ManagedStatic<ValueMap<char, Type, UndefValue> > UndefValueConstants;
1253
1254 static char getValType(UndefValue *) {
1255   return 0;
1256 }
1257
1258
1259 UndefValue *UndefValue::get(const Type *Ty) {
1260   return UndefValueConstants->getOrCreate(Ty, 0);
1261 }
1262
1263 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table.
1264 //
1265 void UndefValue::destroyConstant() {
1266   UndefValueConstants->remove(this);
1267   destroyConstantImpl();
1268 }
1269
1270
1271 //---- ConstantExpr::get() implementations...
1272 //
1273
1274 struct ExprMapKeyType {
1275   explicit ExprMapKeyType(unsigned opc, std::vector<Constant*> ops,
1276       unsigned short pred = 0) : opcode(opc), predicate(pred), operands(ops) { }
1277   uint16_t opcode;
1278   uint16_t predicate;
1279   std::vector<Constant*> operands;
1280   bool operator==(const ExprMapKeyType& that) const {
1281     return this->opcode == that.opcode &&
1282            this->predicate == that.predicate &&
1283            this->operands == that.operands;
1284   }
1285   bool operator<(const ExprMapKeyType & that) const {
1286     return this->opcode < that.opcode ||
1287       (this->opcode == that.opcode && this->predicate < that.predicate) ||
1288       (this->opcode == that.opcode && this->predicate == that.predicate &&
1289        this->operands < that.operands);
1290   }
1291
1292   bool operator!=(const ExprMapKeyType& that) const {
1293     return !(*this == that);
1294   }
1295 };
1296
1297 namespace llvm {
1298   template<>
1299   struct ConstantCreator<ConstantExpr, Type, ExprMapKeyType> {
1300     static ConstantExpr *create(const Type *Ty, const ExprMapKeyType &V,
1301         unsigned short pred = 0) {
1302       if (Instruction::isCast(V.opcode))
1303         return new UnaryConstantExpr(V.opcode, V.operands[0], Ty);
1304       if ((V.opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1305            V.opcode < Instruction::BinaryOpsEnd))
1306         return new BinaryConstantExpr(V.opcode, V.operands[0], V.operands[1]);
1307       if (V.opcode == Instruction::Select)
1308         return new SelectConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1], 
1309                                       V.operands[2]);
1310       if (V.opcode == Instruction::ExtractElement)
1311         return new ExtractElementConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1]);
1312       if (V.opcode == Instruction::InsertElement)
1313         return new InsertElementConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1],
1314                                              V.operands[2]);
1315       if (V.opcode == Instruction::ShuffleVector)
1316         return new ShuffleVectorConstantExpr(V.operands[0], V.operands[1],
1317                                              V.operands[2]);
1318       if (V.opcode == Instruction::GetElementPtr) {
1319         std::vector<Constant*> IdxList(V.operands.begin()+1, V.operands.end());
1320         return new GetElementPtrConstantExpr(V.operands[0], IdxList, Ty);
1321       }
1322
1323       // The compare instructions are weird. We have to encode the predicate
1324       // value and it is combined with the instruction opcode by multiplying
1325       // the opcode by one hundred. We must decode this to get the predicate.
1326       if (V.opcode == Instruction::ICmp)
1327         return new CompareConstantExpr(Instruction::ICmp, V.predicate, 
1328                                        V.operands[0], V.operands[1]);
1329       if (V.opcode == Instruction::FCmp) 
1330         return new CompareConstantExpr(Instruction::FCmp, V.predicate, 
1331                                        V.operands[0], V.operands[1]);
1332       assert(0 && "Invalid ConstantExpr!");
1333       return 0;
1334     }
1335   };
1336
1337   template<>
1338   struct ConvertConstantType<ConstantExpr, Type> {
1339     static void convert(ConstantExpr *OldC, const Type *NewTy) {
1340       Constant *New;
1341       switch (OldC->getOpcode()) {
1342       case Instruction::Trunc:
1343       case Instruction::ZExt:
1344       case Instruction::SExt:
1345       case Instruction::FPTrunc:
1346       case Instruction::FPExt:
1347       case Instruction::UIToFP:
1348       case Instruction::SIToFP:
1349       case Instruction::FPToUI:
1350       case Instruction::FPToSI:
1351       case Instruction::PtrToInt:
1352       case Instruction::IntToPtr:
1353       case Instruction::BitCast:
1354         New = ConstantExpr::getCast(OldC->getOpcode(), OldC->getOperand(0), 
1355                                     NewTy);
1356         break;
1357       case Instruction::Select:
1358         New = ConstantExpr::getSelectTy(NewTy, OldC->getOperand(0),
1359                                         OldC->getOperand(1),
1360                                         OldC->getOperand(2));
1361         break;
1362       default:
1363         assert(OldC->getOpcode() >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1364                OldC->getOpcode() <  Instruction::BinaryOpsEnd);
1365         New = ConstantExpr::getTy(NewTy, OldC->getOpcode(), OldC->getOperand(0),
1366                                   OldC->getOperand(1));
1367         break;
1368       case Instruction::GetElementPtr:
1369         // Make everyone now use a constant of the new type...
1370         std::vector<Value*> Idx(OldC->op_begin()+1, OldC->op_end());
1371         New = ConstantExpr::getGetElementPtrTy(NewTy, OldC->getOperand(0),
1372                                                &Idx[0], Idx.size());
1373         break;
1374       }
1375
1376       assert(New != OldC && "Didn't replace constant??");
1377       OldC->uncheckedReplaceAllUsesWith(New);
1378       OldC->destroyConstant();    // This constant is now dead, destroy it.
1379     }
1380   };
1381 } // end namespace llvm
1382
1383
1384 static ExprMapKeyType getValType(ConstantExpr *CE) {
1385   std::vector<Constant*> Operands;
1386   Operands.reserve(CE->getNumOperands());
1387   for (unsigned i = 0, e = CE->getNumOperands(); i != e; ++i)
1388     Operands.push_back(cast<Constant>(CE->getOperand(i)));
1389   return ExprMapKeyType(CE->getOpcode(), Operands, 
1390       CE->isCompare() ? CE->getPredicate() : 0);
1391 }
1392
1393 static ManagedStatic<ValueMap<ExprMapKeyType, Type,
1394                               ConstantExpr> > ExprConstants;
1395
1396 /// This is a utility function to handle folding of casts and lookup of the
1397 /// cast in the ExprConstants map. It is usedby the various get* methods below.
1398 static inline Constant *getFoldedCast(
1399   Instruction::CastOps opc, Constant *C, const Type *Ty) {
1400   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1401   // Fold a few common cases
1402   if (Constant *FC = ConstantFoldCastInstruction(opc, C, Ty))
1403     return FC;
1404
1405   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1406   std::vector<Constant*> argVec(1, C);
1407   ExprMapKeyType Key(opc, argVec);
1408   return ExprConstants->getOrCreate(Ty, Key);
1409 }
1410  
1411 Constant *ConstantExpr::getCast(unsigned oc, Constant *C, const Type *Ty) {
1412   Instruction::CastOps opc = Instruction::CastOps(oc);
1413   assert(Instruction::isCast(opc) && "opcode out of range");
1414   assert(C && Ty && "Null arguments to getCast");
1415   assert(Ty->isFirstClassType() && "Cannot cast to an aggregate type!");
1416
1417   switch (opc) {
1418     default:
1419       assert(0 && "Invalid cast opcode");
1420       break;
1421     case Instruction::Trunc:    return getTrunc(C, Ty);
1422     case Instruction::ZExt:     return getZExt(C, Ty);
1423     case Instruction::SExt:     return getSExt(C, Ty);
1424     case Instruction::FPTrunc:  return getFPTrunc(C, Ty);
1425     case Instruction::FPExt:    return getFPExtend(C, Ty);
1426     case Instruction::UIToFP:   return getUIToFP(C, Ty);
1427     case Instruction::SIToFP:   return getSIToFP(C, Ty);
1428     case Instruction::FPToUI:   return getFPToUI(C, Ty);
1429     case Instruction::FPToSI:   return getFPToSI(C, Ty);
1430     case Instruction::PtrToInt: return getPtrToInt(C, Ty);
1431     case Instruction::IntToPtr: return getIntToPtr(C, Ty);
1432     case Instruction::BitCast:  return getBitCast(C, Ty);
1433   }
1434   return 0;
1435
1436
1437 Constant *ConstantExpr::getZExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1438   if (C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == Ty->getPrimitiveSizeInBits())
1439     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1440   return getCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1441 }
1442
1443 Constant *ConstantExpr::getSExtOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1444   if (C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == Ty->getPrimitiveSizeInBits())
1445     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1446   return getCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1447 }
1448
1449 Constant *ConstantExpr::getTruncOrBitCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1450   if (C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() == Ty->getPrimitiveSizeInBits())
1451     return getCast(Instruction::BitCast, C, Ty);
1452   return getCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1453 }
1454
1455 Constant *ConstantExpr::getPointerCast(Constant *S, const Type *Ty) {
1456   assert(isa<PointerType>(S->getType()) && "Invalid cast");
1457   assert((Ty->isInteger() || isa<PointerType>(Ty)) && "Invalid cast");
1458
1459   if (Ty->isInteger())
1460     return getCast(Instruction::PtrToInt, S, Ty);
1461   return getCast(Instruction::BitCast, S, Ty);
1462 }
1463
1464 Constant *ConstantExpr::getIntegerCast(Constant *C, const Type *Ty, 
1465                                        bool isSigned) {
1466   assert(C->getType()->isInteger() && Ty->isInteger() && "Invalid cast");
1467   unsigned SrcBits = C->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1468   unsigned DstBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1469   Instruction::CastOps opcode =
1470     (SrcBits == DstBits ? Instruction::BitCast :
1471      (SrcBits > DstBits ? Instruction::Trunc :
1472       (isSigned ? Instruction::SExt : Instruction::ZExt)));
1473   return getCast(opcode, C, Ty);
1474 }
1475
1476 Constant *ConstantExpr::getFPCast(Constant *C, const Type *Ty) {
1477   assert(C->getType()->isFloatingPoint() && Ty->isFloatingPoint() && 
1478          "Invalid cast");
1479   unsigned SrcBits = C->getType()->getPrimitiveSizeInBits();
1480   unsigned DstBits = Ty->getPrimitiveSizeInBits();
1481   if (SrcBits == DstBits)
1482     return C; // Avoid a useless cast
1483   Instruction::CastOps opcode =
1484      (SrcBits > DstBits ? Instruction::FPTrunc : Instruction::FPExt);
1485   return getCast(opcode, C, Ty);
1486 }
1487
1488 Constant *ConstantExpr::getTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1489   assert(C->getType()->isInteger() && "Trunc operand must be integer");
1490   assert(Ty->isInteger() && "Trunc produces only integral");
1491   assert(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits()&&
1492          "SrcTy must be larger than DestTy for Trunc!");
1493
1494   return getFoldedCast(Instruction::Trunc, C, Ty);
1495 }
1496
1497 Constant *ConstantExpr::getSExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1498   assert(C->getType()->isInteger() && "SEXt operand must be integral");
1499   assert(Ty->isInteger() && "SExt produces only integer");
1500   assert(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()&&
1501          "SrcTy must be smaller than DestTy for SExt!");
1502
1503   return getFoldedCast(Instruction::SExt, C, Ty);
1504 }
1505
1506 Constant *ConstantExpr::getZExt(Constant *C, const Type *Ty) {
1507   assert(C->getType()->isInteger() && "ZEXt operand must be integral");
1508   assert(Ty->isInteger() && "ZExt produces only integer");
1509   assert(C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()&&
1510          "SrcTy must be smaller than DestTy for ZExt!");
1511
1512   return getFoldedCast(Instruction::ZExt, C, Ty);
1513 }
1514
1515 Constant *ConstantExpr::getFPTrunc(Constant *C, const Type *Ty) {
1516   assert(C->getType()->isFloatingPoint() && Ty->isFloatingPoint() &&
1517          C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() > Ty->getPrimitiveSizeInBits()&&
1518          "This is an illegal floating point truncation!");
1519   return getFoldedCast(Instruction::FPTrunc, C, Ty);
1520 }
1521
1522 Constant *ConstantExpr::getFPExtend(Constant *C, const Type *Ty) {
1523   assert(C->getType()->isFloatingPoint() && Ty->isFloatingPoint() &&
1524          C->getType()->getPrimitiveSizeInBits() < Ty->getPrimitiveSizeInBits()&&
1525          "This is an illegal floating point extension!");
1526   return getFoldedCast(Instruction::FPExt, C, Ty);
1527 }
1528
1529 Constant *ConstantExpr::getUIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1530   assert(C->getType()->isInteger() && Ty->isFloatingPoint() &&
1531          "This is an illegal i32 to floating point cast!");
1532   return getFoldedCast(Instruction::UIToFP, C, Ty);
1533 }
1534
1535 Constant *ConstantExpr::getSIToFP(Constant *C, const Type *Ty) {
1536   assert(C->getType()->isInteger() && Ty->isFloatingPoint() &&
1537          "This is an illegal sint to floating point cast!");
1538   return getFoldedCast(Instruction::SIToFP, C, Ty);
1539 }
1540
1541 Constant *ConstantExpr::getFPToUI(Constant *C, const Type *Ty) {
1542   assert(C->getType()->isFloatingPoint() && Ty->isInteger() &&
1543          "This is an illegal floating point to i32 cast!");
1544   return getFoldedCast(Instruction::FPToUI, C, Ty);
1545 }
1546
1547 Constant *ConstantExpr::getFPToSI(Constant *C, const Type *Ty) {
1548   assert(C->getType()->isFloatingPoint() && Ty->isInteger() &&
1549          "This is an illegal floating point to i32 cast!");
1550   return getFoldedCast(Instruction::FPToSI, C, Ty);
1551 }
1552
1553 Constant *ConstantExpr::getPtrToInt(Constant *C, const Type *DstTy) {
1554   assert(isa<PointerType>(C->getType()) && "PtrToInt source must be pointer");
1555   assert(DstTy->isInteger() && "PtrToInt destination must be integral");
1556   return getFoldedCast(Instruction::PtrToInt, C, DstTy);
1557 }
1558
1559 Constant *ConstantExpr::getIntToPtr(Constant *C, const Type *DstTy) {
1560   assert(C->getType()->isInteger() && "IntToPtr source must be integral");
1561   assert(isa<PointerType>(DstTy) && "IntToPtr destination must be a pointer");
1562   return getFoldedCast(Instruction::IntToPtr, C, DstTy);
1563 }
1564
1565 Constant *ConstantExpr::getBitCast(Constant *C, const Type *DstTy) {
1566   // BitCast implies a no-op cast of type only. No bits change.  However, you 
1567   // can't cast pointers to anything but pointers.
1568   const Type *SrcTy = C->getType();
1569   assert((isa<PointerType>(SrcTy) == isa<PointerType>(DstTy)) &&
1570          "BitCast cannot cast pointer to non-pointer and vice versa");
1571
1572   // Now we know we're not dealing with mismatched pointer casts (ptr->nonptr
1573   // or nonptr->ptr). For all the other types, the cast is okay if source and 
1574   // destination bit widths are identical.
1575   unsigned SrcBitSize = SrcTy->getPrimitiveSizeInBits();
1576   unsigned DstBitSize = DstTy->getPrimitiveSizeInBits();
1577   assert(SrcBitSize == DstBitSize && "BitCast requies types of same width");
1578   return getFoldedCast(Instruction::BitCast, C, DstTy);
1579 }
1580
1581 Constant *ConstantExpr::getSizeOf(const Type *Ty) {
1582   // sizeof is implemented as: (ulong) gep (Ty*)null, 1
1583   return getCast(Instruction::PtrToInt, getGetElementPtr(getNullValue(
1584     PointerType::get(Ty)), std::vector<Constant*>(1, 
1585     ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 1))), Type::Int64Ty);
1586 }
1587
1588 Constant *ConstantExpr::getPtrPtrFromArrayPtr(Constant *C) {
1589   // pointer from array is implemented as: getelementptr arr ptr, 0, 0
1590   static std::vector<Constant*> Indices(2, ConstantInt::get(Type::Int32Ty, 0));
1591
1592   return ConstantExpr::getGetElementPtr(C, Indices);
1593 }
1594
1595 Constant *ConstantExpr::getTy(const Type *ReqTy, unsigned Opcode,
1596                               Constant *C1, Constant *C2) {
1597   // Check the operands for consistency first
1598   assert(Opcode >= Instruction::BinaryOpsBegin &&
1599          Opcode <  Instruction::BinaryOpsEnd   &&
1600          "Invalid opcode in binary constant expression");
1601   assert(C1->getType() == C2->getType() &&
1602          "Operand types in binary constant expression should match");
1603
1604   if (ReqTy == C1->getType() || ReqTy == Type::Int1Ty)
1605     if (Constant *FC = ConstantFoldBinaryInstruction(Opcode, C1, C2))
1606       return FC;          // Fold a few common cases...
1607
1608   std::vector<Constant*> argVec(1, C1); argVec.push_back(C2);
1609   ExprMapKeyType Key(Opcode, argVec);
1610   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1611 }
1612
1613 Constant *ConstantExpr::getCompareTy(unsigned short predicate,
1614                                      Constant *C1, Constant *C2) {
1615   switch (predicate) {
1616     default: assert(0 && "Invalid CmpInst predicate");
1617     case FCmpInst::FCMP_FALSE: case FCmpInst::FCMP_OEQ: case FCmpInst::FCMP_OGT:
1618     case FCmpInst::FCMP_OGE: case FCmpInst::FCMP_OLT: case FCmpInst::FCMP_OLE:
1619     case FCmpInst::FCMP_ONE: case FCmpInst::FCMP_ORD: case FCmpInst::FCMP_UNO:
1620     case FCmpInst::FCMP_UEQ: case FCmpInst::FCMP_UGT: case FCmpInst::FCMP_UGE:
1621     case FCmpInst::FCMP_ULT: case FCmpInst::FCMP_ULE: case FCmpInst::FCMP_UNE:
1622     case FCmpInst::FCMP_TRUE:
1623       return getFCmp(predicate, C1, C2);
1624     case ICmpInst::ICMP_EQ: case ICmpInst::ICMP_NE: case ICmpInst::ICMP_UGT:
1625     case ICmpInst::ICMP_UGE: case ICmpInst::ICMP_ULT: case ICmpInst::ICMP_ULE:
1626     case ICmpInst::ICMP_SGT: case ICmpInst::ICMP_SGE: case ICmpInst::ICMP_SLT:
1627     case ICmpInst::ICMP_SLE:
1628       return getICmp(predicate, C1, C2);
1629   }
1630 }
1631
1632 Constant *ConstantExpr::get(unsigned Opcode, Constant *C1, Constant *C2) {
1633 #ifndef NDEBUG
1634   switch (Opcode) {
1635   case Instruction::Add: 
1636   case Instruction::Sub:
1637   case Instruction::Mul: 
1638     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1639     assert((C1->getType()->isInteger() || C1->getType()->isFloatingPoint() ||
1640             isa<PackedType>(C1->getType())) &&
1641            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1642     break;
1643   case Instruction::UDiv: 
1644   case Instruction::SDiv: 
1645     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1646     assert((C1->getType()->isInteger() || (isa<PackedType>(C1->getType()) &&
1647       cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType()->isInteger())) &&
1648            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1649     break;
1650   case Instruction::FDiv:
1651     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1652     assert((C1->getType()->isFloatingPoint() || (isa<PackedType>(C1->getType())
1653       && cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType()->isFloatingPoint())) 
1654       && "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1655     break;
1656   case Instruction::URem: 
1657   case Instruction::SRem: 
1658     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1659     assert((C1->getType()->isInteger() || (isa<PackedType>(C1->getType()) &&
1660       cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType()->isInteger())) &&
1661            "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1662     break;
1663   case Instruction::FRem:
1664     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1665     assert((C1->getType()->isFloatingPoint() || (isa<PackedType>(C1->getType())
1666       && cast<PackedType>(C1->getType())->getElementType()->isFloatingPoint())) 
1667       && "Tried to create an arithmetic operation on a non-arithmetic type!");
1668     break;
1669   case Instruction::And:
1670   case Instruction::Or:
1671   case Instruction::Xor:
1672     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1673     assert((C1->getType()->isInteger() || isa<PackedType>(C1->getType())) &&
1674            "Tried to create a logical operation on a non-integral type!");
1675     break;
1676   case Instruction::Shl:
1677   case Instruction::LShr:
1678   case Instruction::AShr:
1679     assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1680     assert(C1->getType()->isInteger() &&
1681            "Tried to create a shift operation on a non-integer type!");
1682     break;
1683   default:
1684     break;
1685   }
1686 #endif
1687
1688   return getTy(C1->getType(), Opcode, C1, C2);
1689 }
1690
1691 Constant *ConstantExpr::getCompare(unsigned short pred, 
1692                             Constant *C1, Constant *C2) {
1693   assert(C1->getType() == C2->getType() && "Op types should be identical!");
1694   return getCompareTy(pred, C1, C2);
1695 }
1696
1697 Constant *ConstantExpr::getSelectTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1698                                     Constant *V1, Constant *V2) {
1699   assert(C->getType() == Type::Int1Ty && "Select condition must be i1!");
1700   assert(V1->getType() == V2->getType() && "Select value types must match!");
1701   assert(V1->getType()->isFirstClassType() && "Cannot select aggregate type!");
1702
1703   if (ReqTy == V1->getType())
1704     if (Constant *SC = ConstantFoldSelectInstruction(C, V1, V2))
1705       return SC;        // Fold common cases
1706
1707   std::vector<Constant*> argVec(3, C);
1708   argVec[1] = V1;
1709   argVec[2] = V2;
1710   ExprMapKeyType Key(Instruction::Select, argVec);
1711   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1712 }
1713
1714 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtrTy(const Type *ReqTy, Constant *C,
1715                                            Value* const *Idxs,
1716                                            unsigned NumIdx) {
1717   assert(GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, NumIdx, true) &&
1718          "GEP indices invalid!");
1719
1720   if (Constant *FC = ConstantFoldGetElementPtr(C, (Constant**)Idxs, NumIdx))
1721     return FC;          // Fold a few common cases...
1722
1723   assert(isa<PointerType>(C->getType()) &&
1724          "Non-pointer type for constant GetElementPtr expression");
1725   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1726   std::vector<Constant*> ArgVec;
1727   ArgVec.reserve(NumIdx+1);
1728   ArgVec.push_back(C);
1729   for (unsigned i = 0; i != NumIdx; ++i)
1730     ArgVec.push_back(cast<Constant>(Idxs[i]));
1731   const ExprMapKeyType Key(Instruction::GetElementPtr, ArgVec);
1732   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1733 }
1734
1735 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Value* const *Idxs,
1736                                          unsigned NumIdx) {
1737   // Get the result type of the getelementptr!
1738   const Type *Ty = 
1739     GetElementPtrInst::getIndexedType(C->getType(), Idxs, NumIdx, true);
1740   assert(Ty && "GEP indices invalid!");
1741   return getGetElementPtrTy(PointerType::get(Ty), C, Idxs, NumIdx);
1742 }
1743
1744 Constant *ConstantExpr::getGetElementPtr(Constant *C, Constant* const *Idxs,
1745                                          unsigned NumIdx) {
1746   return getGetElementPtr(C, (Value* const *)Idxs, NumIdx);
1747 }
1748
1749
1750 Constant *
1751 ConstantExpr::getICmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1752   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1753   assert(pred >= ICmpInst::FIRST_ICMP_PREDICATE && 
1754          pred <= ICmpInst::LAST_ICMP_PREDICATE && "Invalid ICmp Predicate");
1755
1756   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
1757     return FC;          // Fold a few common cases...
1758
1759   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1760   std::vector<Constant*> ArgVec;
1761   ArgVec.push_back(LHS);
1762   ArgVec.push_back(RHS);
1763   // Get the key type with both the opcode and predicate
1764   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ICmp, ArgVec, pred);
1765   return ExprConstants->getOrCreate(Type::Int1Ty, Key);
1766 }
1767
1768 Constant *
1769 ConstantExpr::getFCmp(unsigned short pred, Constant* LHS, Constant* RHS) {
1770   assert(LHS->getType() == RHS->getType());
1771   assert(pred <= FCmpInst::LAST_FCMP_PREDICATE && "Invalid FCmp Predicate");
1772
1773   if (Constant *FC = ConstantFoldCompareInstruction(pred, LHS, RHS))
1774     return FC;          // Fold a few common cases...
1775
1776   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1777   std::vector<Constant*> ArgVec;
1778   ArgVec.push_back(LHS);
1779   ArgVec.push_back(RHS);
1780   // Get the key type with both the opcode and predicate
1781   const ExprMapKeyType Key(Instruction::FCmp, ArgVec, pred);
1782   return ExprConstants->getOrCreate(Type::Int1Ty, Key);
1783 }
1784
1785 Constant *ConstantExpr::getExtractElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1786                                             Constant *Idx) {
1787   if (Constant *FC = ConstantFoldExtractElementInstruction(Val, Idx))
1788     return FC;          // Fold a few common cases...
1789   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1790   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1791   ArgVec.push_back(Idx);
1792   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ExtractElement,ArgVec);
1793   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1794 }
1795
1796 Constant *ConstantExpr::getExtractElement(Constant *Val, Constant *Idx) {
1797   assert(isa<PackedType>(Val->getType()) &&
1798          "Tried to create extractelement operation on non-packed type!");
1799   assert(Idx->getType() == Type::Int32Ty &&
1800          "Extractelement index must be i32 type!");
1801   return getExtractElementTy(cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType(),
1802                              Val, Idx);
1803 }
1804
1805 Constant *ConstantExpr::getInsertElementTy(const Type *ReqTy, Constant *Val,
1806                                            Constant *Elt, Constant *Idx) {
1807   if (Constant *FC = ConstantFoldInsertElementInstruction(Val, Elt, Idx))
1808     return FC;          // Fold a few common cases...
1809   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1810   std::vector<Constant*> ArgVec(1, Val);
1811   ArgVec.push_back(Elt);
1812   ArgVec.push_back(Idx);
1813   const ExprMapKeyType Key(Instruction::InsertElement,ArgVec);
1814   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1815 }
1816
1817 Constant *ConstantExpr::getInsertElement(Constant *Val, Constant *Elt, 
1818                                          Constant *Idx) {
1819   assert(isa<PackedType>(Val->getType()) &&
1820          "Tried to create insertelement operation on non-packed type!");
1821   assert(Elt->getType() == cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType()
1822          && "Insertelement types must match!");
1823   assert(Idx->getType() == Type::Int32Ty &&
1824          "Insertelement index must be i32 type!");
1825   return getInsertElementTy(cast<PackedType>(Val->getType())->getElementType(),
1826                             Val, Elt, Idx);
1827 }
1828
1829 Constant *ConstantExpr::getShuffleVectorTy(const Type *ReqTy, Constant *V1,
1830                                            Constant *V2, Constant *Mask) {
1831   if (Constant *FC = ConstantFoldShuffleVectorInstruction(V1, V2, Mask))
1832     return FC;          // Fold a few common cases...
1833   // Look up the constant in the table first to ensure uniqueness
1834   std::vector<Constant*> ArgVec(1, V1);
1835   ArgVec.push_back(V2);
1836   ArgVec.push_back(Mask);
1837   const ExprMapKeyType Key(Instruction::ShuffleVector,ArgVec);
1838   return ExprConstants->getOrCreate(ReqTy, Key);
1839 }
1840
1841 Constant *ConstantExpr::getShuffleVector(Constant *V1, Constant *V2, 
1842                                          Constant *Mask) {
1843   assert(ShuffleVectorInst::isValidOperands(V1, V2, Mask) &&
1844          "Invalid shuffle vector constant expr operands!");
1845   return getShuffleVectorTy(V1->getType(), V1, V2, Mask);
1846 }
1847
1848 Constant *ConstantExpr::getZeroValueForNegationExpr(const Type *Ty) {
1849   if (const PackedType *PTy = dyn_cast<PackedType>(Ty))
1850     if (PTy->getElementType()->isFloatingPoint()) {
1851       std::vector<Constant*> zeros(PTy->getNumElements(),
1852                                    ConstantFP::get(PTy->getElementType(),-0.0));
1853       return ConstantPacked::get(PTy, zeros);
1854     }
1855
1856   if (Ty->isFloatingPoint())
1857     return ConstantFP::get(Ty, -0.0);
1858
1859   return Constant::getNullValue(Ty);
1860 }
1861
1862 // destroyConstant - Remove the constant from the constant table...
1863 //
1864 void ConstantExpr::destroyConstant() {
1865   ExprConstants->remove(this);
1866   destroyConstantImpl();
1867 }
1868
1869 const char *ConstantExpr::getOpcodeName() const {
1870   return Instruction::getOpcodeName(getOpcode());
1871 }
1872
1873 //===----------------------------------------------------------------------===//
1874 //                replaceUsesOfWithOnConstant implementations
1875
1876 void ConstantArray::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1877                                                 Use *U) {
1878   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1879   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1880
1881   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
1882   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
1883
1884   std::pair<ArrayConstantsTy::MapKey, Constant*> Lookup;
1885   Lookup.first.first = getType();
1886   Lookup.second = this;
1887
1888   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1889   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array.
1890
1891   // Fill values with the modified operands of the constant array.  Also, 
1892   // compute whether this turns into an all-zeros array.
1893   bool isAllZeros = false;
1894   if (!ToC->isNullValue()) {
1895     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O)
1896       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
1897   } else {
1898     isAllZeros = true;
1899     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1900       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1901       Values.push_back(Val);
1902       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1903     }
1904   }
1905   Values[OperandToUpdate] = ToC;
1906   
1907   Constant *Replacement = 0;
1908   if (isAllZeros) {
1909     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1910   } else {
1911     // Check to see if we have this array type already.
1912     bool Exists;
1913     ArrayConstantsTy::MapTy::iterator I =
1914       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       ArrayConstants->MoveConstantToNewSlot(this, I);
1924       
1925       // Update to the new value.
1926       setOperand(OperandToUpdate, ToC);
1927       return;
1928     }
1929   }
1930  
1931   // Otherwise, I do need to replace this with an existing value.
1932   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
1933   
1934   // Everyone using this now uses the replacement.
1935   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
1936   
1937   // Delete the old constant!
1938   destroyConstant();
1939 }
1940
1941 void ConstantStruct::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
1942                                                  Use *U) {
1943   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
1944   Constant *ToC = cast<Constant>(To);
1945
1946   unsigned OperandToUpdate = U-OperandList;
1947   assert(getOperand(OperandToUpdate) == From && "ReplaceAllUsesWith broken!");
1948
1949   std::pair<StructConstantsTy::MapKey, Constant*> Lookup;
1950   Lookup.first.first = getType();
1951   Lookup.second = this;
1952   std::vector<Constant*> &Values = Lookup.first.second;
1953   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement struct.
1954   
1955   
1956   // Fill values with the modified operands of the constant struct.  Also, 
1957   // compute whether this turns into an all-zeros struct.
1958   bool isAllZeros = false;
1959   if (!ToC->isNullValue()) {
1960     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O)
1961       Values.push_back(cast<Constant>(O->get()));
1962   } else {
1963     isAllZeros = true;
1964     for (Use *O = OperandList, *E = OperandList+getNumOperands(); O != E; ++O) {
1965       Constant *Val = cast<Constant>(O->get());
1966       Values.push_back(Val);
1967       if (isAllZeros) isAllZeros = Val->isNullValue();
1968     }
1969   }
1970   Values[OperandToUpdate] = ToC;
1971   
1972   Constant *Replacement = 0;
1973   if (isAllZeros) {
1974     Replacement = ConstantAggregateZero::get(getType());
1975   } else {
1976     // Check to see if we have this array type already.
1977     bool Exists;
1978     StructConstantsTy::MapTy::iterator I =
1979       StructConstants->InsertOrGetItem(Lookup, Exists);
1980     
1981     if (Exists) {
1982       Replacement = I->second;
1983     } else {
1984       // Okay, the new shape doesn't exist in the system yet.  Instead of
1985       // creating a new constant struct, inserting it, replaceallusesof'ing the
1986       // old with the new, then deleting the old... just update the current one
1987       // in place!
1988       StructConstants->MoveConstantToNewSlot(this, I);
1989       
1990       // Update to the new value.
1991       setOperand(OperandToUpdate, ToC);
1992       return;
1993     }
1994   }
1995   
1996   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
1997   
1998   // Everyone using this now uses the replacement.
1999   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2000   
2001   // Delete the old constant!
2002   destroyConstant();
2003 }
2004
2005 void ConstantPacked::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *To,
2006                                                  Use *U) {
2007   assert(isa<Constant>(To) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2008   
2009   std::vector<Constant*> Values;
2010   Values.reserve(getNumOperands());  // Build replacement array...
2011   for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2012     Constant *Val = getOperand(i);
2013     if (Val == From) Val = cast<Constant>(To);
2014     Values.push_back(Val);
2015   }
2016   
2017   Constant *Replacement = ConstantPacked::get(getType(), Values);
2018   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2019   
2020   // Everyone using this now uses the replacement.
2021   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2022   
2023   // Delete the old constant!
2024   destroyConstant();
2025 }
2026
2027 void ConstantExpr::replaceUsesOfWithOnConstant(Value *From, Value *ToV,
2028                                                Use *U) {
2029   assert(isa<Constant>(ToV) && "Cannot make Constant refer to non-constant!");
2030   Constant *To = cast<Constant>(ToV);
2031   
2032   Constant *Replacement = 0;
2033   if (getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2034     std::vector<Constant*> Indices;
2035     Constant *Pointer = getOperand(0);
2036     Indices.reserve(getNumOperands()-1);
2037     if (Pointer == From) Pointer = To;
2038     
2039     for (unsigned i = 1, e = getNumOperands(); i != e; ++i) {
2040       Constant *Val = getOperand(i);
2041       if (Val == From) Val = To;
2042       Indices.push_back(Val);
2043     }
2044     Replacement = ConstantExpr::getGetElementPtr(Pointer, Indices);
2045   } else if (isCast()) {
2046     assert(getOperand(0) == From && "Cast only has one use!");
2047     Replacement = ConstantExpr::getCast(getOpcode(), To, getType());
2048   } else if (getOpcode() == Instruction::Select) {
2049     Constant *C1 = getOperand(0);
2050     Constant *C2 = getOperand(1);
2051     Constant *C3 = getOperand(2);
2052     if (C1 == From) C1 = To;
2053     if (C2 == From) C2 = To;
2054     if (C3 == From) C3 = To;
2055     Replacement = ConstantExpr::getSelect(C1, C2, C3);
2056   } else if (getOpcode() == Instruction::ExtractElement) {
2057     Constant *C1 = getOperand(0);
2058     Constant *C2 = getOperand(1);
2059     if (C1 == From) C1 = To;
2060     if (C2 == From) C2 = To;
2061     Replacement = ConstantExpr::getExtractElement(C1, C2);
2062   } else if (getOpcode() == Instruction::InsertElement) {
2063     Constant *C1 = getOperand(0);
2064     Constant *C2 = getOperand(1);
2065     Constant *C3 = getOperand(1);
2066     if (C1 == From) C1 = To;
2067     if (C2 == From) C2 = To;
2068     if (C3 == From) C3 = To;
2069     Replacement = ConstantExpr::getInsertElement(C1, C2, C3);
2070   } else if (getOpcode() == Instruction::ShuffleVector) {
2071     Constant *C1 = getOperand(0);
2072     Constant *C2 = getOperand(1);
2073     Constant *C3 = getOperand(2);
2074     if (C1 == From) C1 = To;
2075     if (C2 == From) C2 = To;
2076     if (C3 == From) C3 = To;
2077     Replacement = ConstantExpr::getShuffleVector(C1, C2, C3);
2078   } else if (isCompare()) {
2079     Constant *C1 = getOperand(0);
2080     Constant *C2 = getOperand(1);
2081     if (C1 == From) C1 = To;
2082     if (C2 == From) C2 = To;
2083     if (getOpcode() == Instruction::ICmp)
2084       Replacement = ConstantExpr::getICmp(getPredicate(), C1, C2);
2085     else
2086       Replacement = ConstantExpr::getFCmp(getPredicate(), C1, C2);
2087   } else if (getNumOperands() == 2) {
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::get(getOpcode(), C1, C2);
2093   } else {
2094     assert(0 && "Unknown ConstantExpr type!");
2095     return;
2096   }
2097   
2098   assert(Replacement != this && "I didn't contain From!");
2099   
2100   // Everyone using this now uses the replacement.
2101   uncheckedReplaceAllUsesWith(Replacement);
2102   
2103   // Delete the old constant!
2104   destroyConstant();
2105 }
2106
2107
2108 /// getStringValue - Turn an LLVM constant pointer that eventually points to a
2109 /// global into a string value.  Return an empty string if we can't do it.
2110 /// Parameter Chop determines if the result is chopped at the first null
2111 /// terminator.
2112 ///
2113 std::string Constant::getStringValue(bool Chop, unsigned Offset) {
2114   if (GlobalVariable *GV = dyn_cast<GlobalVariable>(this)) {
2115     if (GV->hasInitializer() && isa<ConstantArray>(GV->getInitializer())) {
2116       ConstantArray *Init = cast<ConstantArray>(GV->getInitializer());
2117       if (Init->isString()) {
2118         std::string Result = Init->getAsString();
2119         if (Offset < Result.size()) {
2120           // If we are pointing INTO The string, erase the beginning...
2121           Result.erase(Result.begin(), Result.begin()+Offset);
2122
2123           // Take off the null terminator, and any string fragments after it.
2124           if (Chop) {
2125             std::string::size_type NullPos = Result.find_first_of((char)0);
2126             if (NullPos != std::string::npos)
2127               Result.erase(Result.begin()+NullPos, Result.end());
2128           }
2129           return Result;
2130         }
2131       }
2132     }
2133   } else if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(this)) {
2134     if (GlobalValue *GV = dyn_cast<GlobalValue>(C))
2135       return GV->getStringValue(Chop, Offset);
2136     else if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(C)) {
2137       if (CE->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr) {
2138         // Turn a gep into the specified offset.
2139         if (CE->getNumOperands() == 3 &&
2140             cast<Constant>(CE->getOperand(1))->isNullValue() &&
2141             isa<ConstantInt>(CE->getOperand(2))) {
2142           Offset += cast<ConstantInt>(CE->getOperand(2))->getZExtValue();
2143           return CE->getOperand(0)->getStringValue(Chop, Offset);
2144         }
2145       }
2146     }
2147   }
2148   return "";
2149 }