test/Transforms/InstCombine/cast.ll

   1 ; Tests to make sure elimination of casts is working correctly
   2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 @inbuf = external global [32832 x i8]           ; <[32832 x i8]*> [#uses=1]
   5
   6 define i32 @test1(i32 %A) {
   7         %c1 = bitcast i32 %A to i32             ; <i32> [#uses=1]
   8         %c2 = bitcast i32 %c1 to i32            ; <i32> [#uses=1]
   9         ret i32 %c2
  10 ; CHECK: ret i32 %A
  11 }
  12
  13 define i64 @test2(i8 %A) {
  14         %c1 = zext i8 %A to i16         ; <i16> [#uses=1]
  15         %c2 = zext i16 %c1 to i32               ; <i32> [#uses=1]
  16         %Ret = zext i32 %c2 to i64              ; <i64> [#uses=1]
  17         ret i64 %Ret
  18 ; CHECK: %Ret = zext i8 %A to i64
  19 ; CHECK: ret i64 %Ret
  20 }
  21
  22 ; This function should just use bitwise AND
  23 define i64 @test3(i64 %A) {
  24         %c1 = trunc i64 %A to i8                ; <i8> [#uses=1]
  25         %c2 = zext i8 %c1 to i64                ; <i64> [#uses=1]
  26         ret i64 %c2
  27 ; CHECK: %c2 = and i64 %A, 255
  28 ; CHECK: ret i64 %c2
  29 }
  30
  31 define i32 @test4(i32 %A, i32 %B) {
  32         %COND = icmp slt i32 %A, %B             ; <i1> [#uses=1]
  33         ; Booleans are unsigned integrals
  34         %c = zext i1 %COND to i8                ; <i8> [#uses=1]
  35         ; for the cast elim purpose
  36         %result = zext i8 %c to i32             ; <i32> [#uses=1]
  37         ret i32 %result
  38 ; CHECK: %COND = icmp slt i32 %A, %B
  39 ; CHECK: %result = zext i1 %COND to i32
  40 ; CHECK: ret i32 %result
  41 }
  42
  43 define i32 @test5(i1 %B) {
  44         ; This cast should get folded into
  45         %c = zext i1 %B to i8           ; <i8> [#uses=1]
  46         ; this cast
  47         %result = zext i8 %c to i32             ; <i32> [#uses=1]
  48         ret i32 %result
  49 ; CHECK: %result = zext i1 %B to i32
  50 ; CHECK: ret i32 %result
  51 }
  52
  53 define i32 @test6(i64 %A) {
  54         %c1 = trunc i64 %A to i32               ; <i32> [#uses=1]
  55         %res = bitcast i32 %c1 to i32           ; <i32> [#uses=1]
  56         ret i32 %res
  57 ; CHECK: %res = trunc i64 %A to i32
  58 ; CHECK: ret i32 %res
  59 }
  60
  61 define i64 @test7(i1 %A) {
  62         %c1 = zext i1 %A to i32         ; <i32> [#uses=1]
  63         %res = sext i32 %c1 to i64              ; <i64> [#uses=1]
  64         ret i64 %res
  65 ; CHECK: %res = zext i1 %A to i64
  66 ; CHECK: ret i64 %res
  67 }
  68
  69 define i64 @test8(i8 %A) {
  70         %c1 = sext i8 %A to i64         ; <i64> [#uses=1]
  71         %res = bitcast i64 %c1 to i64           ; <i64> [#uses=1]
  72         ret i64 %res
  73 ; CHECK: %res = sext i8 %A to i64
  74 ; CHECK: ret i64 %res
  75 }
  76
  77 define i16 @test9(i16 %A) {
  78         %c1 = sext i16 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
  79         %c2 = trunc i32 %c1 to i16              ; <i16> [#uses=1]
  80         ret i16 %c2
  81 ; CHECK: ret i16 %A
  82 }
  83
  84 define i16 @test10(i16 %A) {
  85         %c1 = sext i16 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
  86         %c2 = trunc i32 %c1 to i16              ; <i16> [#uses=1]
  87         ret i16 %c2
  88 ; CHECK: ret i16 %A
  89 }
  90
  91 declare void @varargs(i32, ...)
  92
  93 define void @test11(i32* %P) {
  94         %c = bitcast i32* %P to i16*            ; <i16*> [#uses=1]
  95         call void (i32, ...)* @varargs( i32 5, i16* %c )
  96         ret void
  97 ; CHECK: call void (i32, ...)* @varargs(i32 5, i32* %P)
  98 ; CHECK: ret void
  99 }
 100
 101 define i32* @test12() {
 102         %p = malloc [4 x i8]            ; <[4 x i8]*> [#uses=1]
 103         %c = bitcast [4 x i8]* %p to i32*               ; <i32*> [#uses=1]
 104         ret i32* %c
 105 ; CHECK: %malloccall = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint ([4 x i8]* getelementptr ([4 x i8]* null, i32 1) to i32))
 106 ; CHECK: ret i32* %c
 107 }
 108
 109 define i8* @test13(i64 %A) {
 110         %c = getelementptr [0 x i8]* bitcast ([32832 x i8]* @inbuf to [0 x i8]*), i64 0, i64 %A             ; <i8*> [#uses=1]
 111         ret i8* %c
 112 ; CHECK: %c = getelementptr [32832 x i8]* @inbuf, i64 0, i64 %A
 113 ; CHECK: ret i8* %c
 114 }
 115
 116 define i1 @test14(i8 %A) {
 117         %c = bitcast i8 %A to i8                ; <i8> [#uses=1]
 118         %X = icmp ult i8 %c, -128               ; <i1> [#uses=1]
 119         ret i1 %X
 120 ; CHECK: %X = icmp sgt i8 %A, -1
 121 ; CHECK: ret i1 %X
 122 }
 123
 124
 125 ; This just won't occur when there's no difference between ubyte and sbyte
 126 ;bool %test15(ubyte %A) {
 127 ;        %c = cast ubyte %A to sbyte
 128 ;        %X = setlt sbyte %c, 0   ; setgt %A, 127
 129 ;        ret bool %X
 130 ;}
 131
 132 define i1 @test16(i32* %P) {
 133         %c = icmp ne i32* %P, null              ; <i1> [#uses=1]
 134         ret i1 %c
 135 ; CHECK: %c = icmp ne i32* %P, null
 136 ; CHECK: ret i1 %c
 137 }
 138
 139 define i16 @test17(i1 %tmp3) {
 140         %c = zext i1 %tmp3 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 141         %t86 = trunc i32 %c to i16              ; <i16> [#uses=1]
 142         ret i16 %t86
 143 ; CHECK: %t86 = zext i1 %tmp3 to i16
 144 ; CHECK: ret i16 %t86
 145 }
 146
 147 define i16 @test18(i8 %tmp3) {
 148         %c = sext i8 %tmp3 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 149         %t86 = trunc i32 %c to i16              ; <i16> [#uses=1]
 150         ret i16 %t86
 151 ; CHECK: %t86 = sext i8 %tmp3 to i16
 152 ; CHECK: ret i16 %t86
 153 }
 154
 155 define i1 @test19(i32 %X) {
 156         %c = sext i32 %X to i64         ; <i64> [#uses=1]
 157         %Z = icmp slt i64 %c, 12345             ; <i1> [#uses=1]
 158         ret i1 %Z
 159 ; CHECK: %Z = icmp slt i32 %X, 12345
 160 ; CHECK: ret i1 %Z
 161 }
 162
 163 define i1 @test20(i1 %B) {
 164         %c = zext i1 %B to i32          ; <i32> [#uses=1]
 165         %D = icmp slt i32 %c, -1                ; <i1> [#uses=1]
 166         ;; false
 167         ret i1 %D
 168 ; CHECK: ret i1 false
 169 }
 170
 171 define i32 @test21(i32 %X) {
 172         %c1 = trunc i32 %X to i8                ; <i8> [#uses=1]
 173         ;; sext -> zext -> and -> nop
 174         %c2 = sext i8 %c1 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 175         %RV = and i32 %c2, 255          ; <i32> [#uses=1]
 176         ret i32 %RV
 177 ; CHECK: %c21 = and i32 %X, 255
 178 ; CHECK: ret i32 %c21
 179 }
 180
 181 define i32 @test22(i32 %X) {
 182         %c1 = trunc i32 %X to i8                ; <i8> [#uses=1]
 183         ;; sext -> zext -> and -> nop
 184         %c2 = sext i8 %c1 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 185         %RV = shl i32 %c2, 24           ; <i32> [#uses=1]
 186         ret i32 %RV
 187 ; CHECK: %RV = shl i32 %X, 24
 188 ; CHECK: ret i32 %RV
 189 }
 190
 191 define i32 @test23(i32 %X) {
 192         ;; Turn into an AND even though X
 193         %c1 = trunc i32 %X to i16               ; <i16> [#uses=1]
 194         ;; and Z are signed.
 195         %c2 = zext i16 %c1 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 196         ret i32 %c2
 197 ; CHECK: %c2 = and i32 %X, 65535
 198 ; CHECK: ret i32 %c2
 199 }
 200
 201 define i1 @test24(i1 %C) {
 202         %X = select i1 %C, i32 14, i32 1234             ; <i32> [#uses=1]
 203         ;; Fold cast into select
 204         %c = icmp ne i32 %X, 0          ; <i1> [#uses=1]
 205         ret i1 %c
 206 ; CHECK: ret i1 true
 207 }
 208
 209 define void @test25(i32** %P) {
 210         %c = bitcast i32** %P to float**                ; <float**> [#uses=1]
 211         ;; Fold cast into null
 212         store float* null, float** %c
 213         ret void
 214 ; CHECK: store i32* null, i32** %P
 215 ; CHECK: ret void
 216 }
 217
 218 define i32 @test26(float %F) {
 219         ;; no need to cast from float->double.
 220         %c = fpext float %F to double           ; <double> [#uses=1]
 221         %D = fptosi double %c to i32            ; <i32> [#uses=1]
 222         ret i32 %D
 223 ; CHECK: %D = fptosi float %F to i32
 224 ; CHECK: ret i32 %D
 225 }
 226
 227 define [4 x float]* @test27([9 x [4 x float]]* %A) {
 228         %c = bitcast [9 x [4 x float]]* %A to [4 x float]*              ; <[4 x float]*> [#uses=1]
 229         ret [4 x float]* %c
 230 ; CHECK: %c = getelementptr inbounds [9 x [4 x float]]* %A, i64 0, i64 0
 231 ; CHECK: ret [4 x float]* %c
 232 }
 233
 234 define float* @test28([4 x float]* %A) {
 235         %c = bitcast [4 x float]* %A to float*          ; <float*> [#uses=1]
 236         ret float* %c
 237 ; CHECK: %c = getelementptr inbounds [4 x float]* %A, i64 0, i64 0
 238 ; CHECK: ret float* %c
 239 }
 240
 241 define i32 @test29(i32 %c1, i32 %c2) {
 242         %tmp1 = trunc i32 %c1 to i8             ; <i8> [#uses=1]
 243         %tmp4.mask = trunc i32 %c2 to i8                ; <i8> [#uses=1]
 244         %tmp = or i8 %tmp4.mask, %tmp1          ; <i8> [#uses=1]
 245         %tmp10 = zext i8 %tmp to i32            ; <i32> [#uses=1]
 246         ret i32 %tmp10
 247 ; CHECK: %tmp2 = or i32 %c2, %c1
 248 ; CHECK: %tmp10 = and i32 %tmp2, 255
 249 ; CHECK: ret i32 %tmp10
 250 }
 251
 252 define i32 @test30(i32 %c1) {
 253         %c2 = trunc i32 %c1 to i8               ; <i8> [#uses=1]
 254         %c3 = xor i8 %c2, 1             ; <i8> [#uses=1]
 255         %c4 = zext i8 %c3 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 256         ret i32 %c4
 257 ; CHECK: %c3 = and i32 %c1, 255
 258 ; CHECK: %c4 = xor i32 %c3, 1
 259 ; CHECK: ret i32 %c4
 260 }
 261
 262 define i1 @test31(i64 %A) {
 263         %B = trunc i64 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
 264         %C = and i32 %B, 42             ; <i32> [#uses=1]
 265         %D = icmp eq i32 %C, 10         ; <i1> [#uses=1]
 266         ret i1 %D
 267 ; CHECK: %C1 = and i64 %A, 42
 268 ; CHECK: %D = icmp eq i64 %C1, 10
 269 ; CHECK: ret i1 %D
 270 }
 271
 272 define void @test32(double** %tmp) {
 273         %tmp8 = malloc [16 x i8]                ; <[16 x i8]*> [#uses=1]
 274         %tmp8.upgrd.1 = bitcast [16 x i8]* %tmp8 to double*             ; <double*> [#uses=1]
 275         store double* %tmp8.upgrd.1, double** %tmp
 276         ret void
 277 ; CHECK: %malloccall = tail call i8* @malloc(i32 ptrtoint ([16 x i8]* getelementptr ([16 x i8]* null, i32 1) to i32))
 278 ; CHECK: %tmp8.upgrd.1 = bitcast i8* %malloccall to double*
 279 ; CHECK: store double* %tmp8.upgrd.1, double** %tmp
 280 ; CHECK: ret void
 281 }
 282
 283 define i32 @test33(i32 %c1) {
 284         %x = bitcast i32 %c1 to float           ; <float> [#uses=1]
 285         %y = bitcast float %x to i32            ; <i32> [#uses=1]
 286         ret i32 %y
 287 ; CHECK: ret i32 %c1
 288 }
 289
 290 define i16 @test34(i16 %a) {
 291         %c1 = zext i16 %a to i32                ; <i32> [#uses=1]
 292         %tmp21 = lshr i32 %c1, 8                ; <i32> [#uses=1]
 293         %c2 = trunc i32 %tmp21 to i16           ; <i16> [#uses=1]
 294         ret i16 %c2
 295 ; CHECK: %tmp21 = lshr i16 %a, 8
 296 ; CHECK: ret i16 %tmp21
 297 }
 298
 299 define i16 @test35(i16 %a) {
 300         %c1 = bitcast i16 %a to i16             ; <i16> [#uses=1]
 301         %tmp2 = lshr i16 %c1, 8         ; <i16> [#uses=1]
 302         %c2 = bitcast i16 %tmp2 to i16          ; <i16> [#uses=1]
 303         ret i16 %c2
 304 ; CHECK: %tmp2 = lshr i16 %a, 8
 305 ; CHECK: ret i16 %tmp2
 306 }
 307
 308 ; icmp sgt i32 %a, -1
 309 ; rdar://6480391
 310 define i1 @test36(i32 %a) {
 311         %b = lshr i32 %a, 31
 312         %c = trunc i32 %b to i8
 313         %d = icmp eq i8 %c, 0
 314         ret i1 %d
 315 ; CHECK: %d = icmp sgt i32 %a, -1
 316 ; CHECK: ret i1 %d
 317 }
 318
 319 ; ret i1 false
 320 define i1 @test37(i32 %a) {
 321         %b = lshr i32 %a, 31
 322         %c = or i32 %b, 512
 323         %d = trunc i32 %c to i8
 324         %e = icmp eq i8 %d, 11
 325         ret i1 %e
 326 ; CHECK: ret i1 false
 327 }
 328
 329 define i64 @test38(i32 %a) {
 330         %1 = icmp eq i32 %a, -2
 331         %2 = zext i1 %1 to i8
 332         %3 = xor i8 %2, 1
 333         %4 = zext i8 %3 to i64
 334         ret i64 %4
 335 ; CHECK: %1 = icmp ne i32 %a, -2
 336 ; CHECK: %2 = zext i1 %1 to i64
 337 ; CHECK: ret i64 %2
 338 }