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 target datalayout = "E-p:64:64:64-a0:0:8-f32:32:32-f64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:32:64-v64:64:64-v128:128:128-n8:16:32:64"
   4
   5 @inbuf = external global [32832 x i8]           ; <[32832 x i8]*> [#uses=1]
   6
   7 define i32 @test1(i32 %A) {
   8         %c1 = bitcast i32 %A to i32             ; <i32> [#uses=1]
   9         %c2 = bitcast i32 %c1 to i32            ; <i32> [#uses=1]
  10         ret i32 %c2
  11 ; CHECK: ret i32 %A
  12 }
  13
  14 define i64 @test2(i8 %A) {
  15         %c1 = zext i8 %A to i16         ; <i16> [#uses=1]
  16         %c2 = zext i16 %c1 to i32               ; <i32> [#uses=1]
  17         %Ret = zext i32 %c2 to i64              ; <i64> [#uses=1]
  18         ret i64 %Ret
  19 ; CHECK: %Ret = zext i8 %A to i64
  20 ; CHECK: ret i64 %Ret
  21 }
  22
  23 ; This function should just use bitwise AND
  24 define i64 @test3(i64 %A) {
  25         %c1 = trunc i64 %A to i8                ; <i8> [#uses=1]
  26         %c2 = zext i8 %c1 to i64                ; <i64> [#uses=1]
  27         ret i64 %c2
  28 ; CHECK: %c2 = and i64 %A, 255
  29 ; CHECK: ret i64 %c2
  30 }
  31
  32 define i32 @test4(i32 %A, i32 %B) {
  33         %COND = icmp slt i32 %A, %B             ; <i1> [#uses=1]
  34         ; Booleans are unsigned integrals
  35         %c = zext i1 %COND to i8                ; <i8> [#uses=1]
  36         ; for the cast elim purpose
  37         %result = zext i8 %c to i32             ; <i32> [#uses=1]
  38         ret i32 %result
  39 ; CHECK: %COND = icmp slt i32 %A, %B
  40 ; CHECK: %result = zext i1 %COND to i32
  41 ; CHECK: ret i32 %result
  42 }
  43
  44 define i32 @test5(i1 %B) {
  45         ; This cast should get folded into
  46         %c = zext i1 %B to i8           ; <i8> [#uses=1]
  47         ; this cast
  48         %result = zext i8 %c to i32             ; <i32> [#uses=1]
  49         ret i32 %result
  50 ; CHECK: %result = zext i1 %B to i32
  51 ; CHECK: ret i32 %result
  52 }
  53
  54 define i32 @test6(i64 %A) {
  55         %c1 = trunc i64 %A to i32               ; <i32> [#uses=1]
  56         %res = bitcast i32 %c1 to i32           ; <i32> [#uses=1]
  57         ret i32 %res
  58 ; CHECK:  trunc i64 %A to i32
  59 ; CHECK-NEXT: ret i32
  60 }
  61
  62 define i64 @test7(i1 %A) {
  63         %c1 = zext i1 %A to i32         ; <i32> [#uses=1]
  64         %res = sext i32 %c1 to i64              ; <i64> [#uses=1]
  65         ret i64 %res
  66 ; CHECK: %res = zext i1 %A to i64
  67 ; CHECK: ret i64 %res
  68 }
  69
  70 define i64 @test8(i8 %A) {
  71         %c1 = sext i8 %A to i64         ; <i64> [#uses=1]
  72         %res = bitcast i64 %c1 to i64           ; <i64> [#uses=1]
  73         ret i64 %res
  74 ; CHECK: = sext i8 %A to i64
  75 ; CHECK-NEXT: ret i64
  76 }
  77
  78 define i16 @test9(i16 %A) {
  79         %c1 = sext i16 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
  80         %c2 = trunc i32 %c1 to i16              ; <i16> [#uses=1]
  81         ret i16 %c2
  82 ; CHECK: ret i16 %A
  83 }
  84
  85 define i16 @test10(i16 %A) {
  86         %c1 = sext i16 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
  87         %c2 = trunc i32 %c1 to i16              ; <i16> [#uses=1]
  88         ret i16 %c2
  89 ; CHECK: ret i16 %A
  90 }
  91
  92 declare void @varargs(i32, ...)
  93
  94 define void @test11(i32* %P) {
  95         %c = bitcast i32* %P to i16*            ; <i16*> [#uses=1]
  96         call void (i32, ...)* @varargs( i32 5, i16* %c )
  97         ret void
  98 ; CHECK: call void (i32, ...)* @varargs(i32 5, i32* %P)
  99 ; CHECK: ret void
 100 }
 101
 102 define i32* @test12() {
 103         %p = malloc [4 x i8]            ; <[4 x i8]*> [#uses=1]
 104         %c = bitcast [4 x i8]* %p to i32*               ; <i32*> [#uses=1]
 105         ret i32* %c
 106 ; CHECK: %malloccall = tail call i8* @malloc(i32 4)
 107 ; CHECK: ret i32* %c
 108 }
 109
 110 define i8* @test13(i64 %A) {
 111         %c = getelementptr [0 x i8]* bitcast ([32832 x i8]* @inbuf to [0 x i8]*), i64 0, i64 %A             ; <i8*> [#uses=1]
 112         ret i8* %c
 113 ; CHECK: %c = getelementptr [32832 x i8]* @inbuf, i64 0, i64 %A
 114 ; CHECK: ret i8* %c
 115 }
 116
 117 define i1 @test14(i8 %A) {
 118         %c = bitcast i8 %A to i8                ; <i8> [#uses=1]
 119         %X = icmp ult i8 %c, -128               ; <i1> [#uses=1]
 120         ret i1 %X
 121 ; CHECK: %X = icmp sgt i8 %A, -1
 122 ; CHECK: ret i1 %X
 123 }
 124
 125
 126 ; This just won't occur when there's no difference between ubyte and sbyte
 127 ;bool %test15(ubyte %A) {
 128 ;        %c = cast ubyte %A to sbyte
 129 ;        %X = setlt sbyte %c, 0   ; setgt %A, 127
 130 ;        ret bool %X
 131 ;}
 132
 133 define i1 @test16(i32* %P) {
 134         %c = icmp ne i32* %P, null              ; <i1> [#uses=1]
 135         ret i1 %c
 136 ; CHECK: %c = icmp ne i32* %P, null
 137 ; CHECK: ret i1 %c
 138 }
 139
 140 define i16 @test17(i1 %tmp3) {
 141         %c = zext i1 %tmp3 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 142         %t86 = trunc i32 %c to i16              ; <i16> [#uses=1]
 143         ret i16 %t86
 144 ; CHECK: %t86 = zext i1 %tmp3 to i16
 145 ; CHECK: ret i16 %t86
 146 }
 147
 148 define i16 @test18(i8 %tmp3) {
 149         %c = sext i8 %tmp3 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 150         %t86 = trunc i32 %c to i16              ; <i16> [#uses=1]
 151         ret i16 %t86
 152 ; CHECK: %t86 = sext i8 %tmp3 to i16
 153 ; CHECK: ret i16 %t86
 154 }
 155
 156 define i1 @test19(i32 %X) {
 157         %c = sext i32 %X to i64         ; <i64> [#uses=1]
 158         %Z = icmp slt i64 %c, 12345             ; <i1> [#uses=1]
 159         ret i1 %Z
 160 ; CHECK: %Z = icmp slt i32 %X, 12345
 161 ; CHECK: ret i1 %Z
 162 }
 163
 164 define i1 @test20(i1 %B) {
 165         %c = zext i1 %B to i32          ; <i32> [#uses=1]
 166         %D = icmp slt i32 %c, -1                ; <i1> [#uses=1]
 167         ;; false
 168         ret i1 %D
 169 ; CHECK: ret i1 false
 170 }
 171
 172 define i32 @test21(i32 %X) {
 173         %c1 = trunc i32 %X to i8                ; <i8> [#uses=1]
 174         ;; sext -> zext -> and -> nop
 175         %c2 = sext i8 %c1 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 176         %RV = and i32 %c2, 255          ; <i32> [#uses=1]
 177         ret i32 %RV
 178 ; CHECK: %c21 = and i32 %X, 255
 179 ; CHECK: ret i32 %c21
 180 }
 181
 182 define i32 @test22(i32 %X) {
 183         %c1 = trunc i32 %X to i8                ; <i8> [#uses=1]
 184         ;; sext -> zext -> and -> nop
 185         %c2 = sext i8 %c1 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 186         %RV = shl i32 %c2, 24           ; <i32> [#uses=1]
 187         ret i32 %RV
 188 ; CHECK: %RV = shl i32 %X, 24
 189 ; CHECK: ret i32 %RV
 190 }
 191
 192 define i32 @test23(i32 %X) {
 193         ;; Turn into an AND even though X
 194         %c1 = trunc i32 %X to i16               ; <i16> [#uses=1]
 195         ;; and Z are signed.
 196         %c2 = zext i16 %c1 to i32               ; <i32> [#uses=1]
 197         ret i32 %c2
 198 ; CHECK: %c2 = and i32 %X, 65535
 199 ; CHECK: ret i32 %c2
 200 }
 201
 202 define i1 @test24(i1 %C) {
 203         %X = select i1 %C, i32 14, i32 1234             ; <i32> [#uses=1]
 204         ;; Fold cast into select
 205         %c = icmp ne i32 %X, 0          ; <i1> [#uses=1]
 206         ret i1 %c
 207 ; CHECK: ret i1 true
 208 }
 209
 210 define void @test25(i32** %P) {
 211         %c = bitcast i32** %P to float**                ; <float**> [#uses=1]
 212         ;; Fold cast into null
 213         store float* null, float** %c
 214         ret void
 215 ; CHECK: store i32* null, i32** %P
 216 ; CHECK: ret void
 217 }
 218
 219 define i32 @test26(float %F) {
 220         ;; no need to cast from float->double.
 221         %c = fpext float %F to double           ; <double> [#uses=1]
 222         %D = fptosi double %c to i32            ; <i32> [#uses=1]
 223         ret i32 %D
 224 ; CHECK: %D = fptosi float %F to i32
 225 ; CHECK: ret i32 %D
 226 }
 227
 228 define [4 x float]* @test27([9 x [4 x float]]* %A) {
 229         %c = bitcast [9 x [4 x float]]* %A to [4 x float]*              ; <[4 x float]*> [#uses=1]
 230         ret [4 x float]* %c
 231 ; CHECK: %c = getelementptr inbounds [9 x [4 x float]]* %A, i64 0, i64 0
 232 ; CHECK: ret [4 x float]* %c
 233 }
 234
 235 define float* @test28([4 x float]* %A) {
 236         %c = bitcast [4 x float]* %A to float*          ; <float*> [#uses=1]
 237         ret float* %c
 238 ; CHECK: %c = getelementptr inbounds [4 x float]* %A, i64 0, i64 0
 239 ; CHECK: ret float* %c
 240 }
 241
 242 define i32 @test29(i32 %c1, i32 %c2) {
 243         %tmp1 = trunc i32 %c1 to i8             ; <i8> [#uses=1]
 244         %tmp4.mask = trunc i32 %c2 to i8                ; <i8> [#uses=1]
 245         %tmp = or i8 %tmp4.mask, %tmp1          ; <i8> [#uses=1]
 246         %tmp10 = zext i8 %tmp to i32            ; <i32> [#uses=1]
 247         ret i32 %tmp10
 248 ; CHECK: %tmp2 = or i32 %c2, %c1
 249 ; CHECK: %tmp10 = and i32 %tmp2, 255
 250 ; CHECK: ret i32 %tmp10
 251 }
 252
 253 define i32 @test30(i32 %c1) {
 254         %c2 = trunc i32 %c1 to i8               ; <i8> [#uses=1]
 255         %c3 = xor i8 %c2, 1             ; <i8> [#uses=1]
 256         %c4 = zext i8 %c3 to i32                ; <i32> [#uses=1]
 257         ret i32 %c4
 258 ; CHECK: %c3 = and i32 %c1, 255
 259 ; CHECK: %c4 = xor i32 %c3, 1
 260 ; CHECK: ret i32 %c4
 261 }
 262
 263 define i1 @test31(i64 %A) {
 264         %B = trunc i64 %A to i32                ; <i32> [#uses=1]
 265         %C = and i32 %B, 42             ; <i32> [#uses=1]
 266         %D = icmp eq i32 %C, 10         ; <i1> [#uses=1]
 267         ret i1 %D
 268 ; CHECK: %C1 = and i64 %A, 42
 269 ; CHECK: %D = icmp eq i64 %C1, 10
 270 ; CHECK: ret i1 %D
 271 }
 272
 273 define void @test32(double** %tmp) {
 274         %tmp8 = malloc [16 x i8]                ; <[16 x i8]*> [#uses=1]
 275         %tmp8.upgrd.1 = bitcast [16 x i8]* %tmp8 to double*             ; <double*> [#uses=1]
 276         store double* %tmp8.upgrd.1, double** %tmp
 277         ret void
 278 ; CHECK: %malloccall = tail call i8* @malloc(i32 16)
 279 ; CHECK: %tmp8.upgrd.1 = bitcast i8* %malloccall to double*
 280 ; CHECK: store double* %tmp8.upgrd.1, double** %tmp
 281 ; CHECK: ret void
 282 }
 283
 284 define i32 @test33(i32 %c1) {
 285         %x = bitcast i32 %c1 to float           ; <float> [#uses=1]
 286         %y = bitcast float %x to i32            ; <i32> [#uses=1]
 287         ret i32 %y
 288 ; CHECK: ret i32 %c1
 289 }
 290
 291 define i16 @test34(i16 %a) {
 292         %c1 = zext i16 %a to i32                ; <i32> [#uses=1]
 293         %tmp21 = lshr i32 %c1, 8                ; <i32> [#uses=1]
 294         %c2 = trunc i32 %tmp21 to i16           ; <i16> [#uses=1]
 295         ret i16 %c2
 296 ; CHECK: %tmp21 = lshr i16 %a, 8
 297 ; CHECK: ret i16 %tmp21
 298 }
 299
 300 define i16 @test35(i16 %a) {
 301         %c1 = bitcast i16 %a to i16             ; <i16> [#uses=1]
 302         %tmp2 = lshr i16 %c1, 8         ; <i16> [#uses=1]
 303         %c2 = bitcast i16 %tmp2 to i16          ; <i16> [#uses=1]
 304         ret i16 %c2
 305 ; CHECK: %tmp2 = lshr i16 %a, 8
 306 ; CHECK: ret i16 %tmp2
 307 }
 308
 309 ; icmp sgt i32 %a, -1
 310 ; rdar://6480391
 311 define i1 @test36(i32 %a) {
 312         %b = lshr i32 %a, 31
 313         %c = trunc i32 %b to i8
 314         %d = icmp eq i8 %c, 0
 315         ret i1 %d
 316 ; CHECK: %d = icmp sgt i32 %a, -1
 317 ; CHECK: ret i1 %d
 318 }
 319
 320 ; ret i1 false
 321 define i1 @test37(i32 %a) {
 322         %b = lshr i32 %a, 31
 323         %c = or i32 %b, 512
 324         %d = trunc i32 %c to i8
 325         %e = icmp eq i8 %d, 11
 326         ret i1 %e
 327 ; CHECK: ret i1 false
 328 }
 329
 330 define i64 @test38(i32 %a) {
 331         %1 = icmp eq i32 %a, -2
 332         %2 = zext i1 %1 to i8
 333         %3 = xor i8 %2, 1
 334         %4 = zext i8 %3 to i64
 335         ret i64 %4
 336 ; CHECK: %1 = icmp ne i32 %a, -2
 337 ; CHECK: %2 = zext i1 %1 to i64
 338 ; CHECK: ret i64 %2
 339 }
 340
 341 define i16 @test39(i16 %a) {
 342         %tmp = zext i16 %a to i32
 343         %tmp21 = lshr i32 %tmp, 8
 344         %tmp5 = shl i32 %tmp, 8
 345         %tmp.upgrd.32 = or i32 %tmp21, %tmp5
 346         %tmp.upgrd.3 = trunc i32 %tmp.upgrd.32 to i16
 347         ret i16 %tmp.upgrd.3
 348 ; CHECK: @test39
 349 ; CHECK: %tmp.upgrd.32 = call i16 @llvm.bswap.i16(i16 %a)
 350 ; CHECK: ret i16 %tmp.upgrd.32
 351 }
 352
 353 define i16 @test40(i16 %a) {
 354         %tmp = zext i16 %a to i32
 355         %tmp21 = lshr i32 %tmp, 9
 356         %tmp5 = shl i32 %tmp, 8
 357         %tmp.upgrd.32 = or i32 %tmp21, %tmp5
 358         %tmp.upgrd.3 = trunc i32 %tmp.upgrd.32 to i16
 359         ret i16 %tmp.upgrd.3
 360 ; CHECK: @test40
 361 ; CHECK: %tmp21 = lshr i16 %a, 9
 362 ; CHECK: %tmp5 = shl i16 %a, 8
 363 ; CHECK: %tmp.upgrd.32 = or i16 %tmp21, %tmp5
 364 ; CHECK: ret i16 %tmp.upgrd.32
 365 }
 366
 367 ; PR1263
 368 define i32* @test41(i32* %tmp1) {
 369         %tmp64 = bitcast i32* %tmp1 to { i32 }*
 370         %tmp65 = getelementptr { i32 }* %tmp64, i32 0, i32 0
 371         ret i32* %tmp65
 372 ; CHECK: @test41
 373 ; CHECK: ret i32* %tmp1
 374 }
 375
 376 define i32 @test42(i32 %X) {
 377         %Y = trunc i32 %X to i8         ; <i8> [#uses=1]
 378         %Z = zext i8 %Y to i32          ; <i32> [#uses=1]
 379         ret i32 %Z
 380 ; CHECK: @test42
 381 ; CHECK: %Z = and i32 %X, 255
 382 }
 383
 384 ; rdar://6598839
 385 define zeroext i64 @test43(i8 zeroext %on_off) nounwind readonly {
 386         %A = zext i8 %on_off to i32
 387         %B = add i32 %A, -1
 388         %C = sext i32 %B to i64
 389         ret i64 %C  ;; Should be (add (zext i8 -> i64), -1)
 390 ; CHECK: @test43
 391 ; CHECK-NEXT: %A = zext i8 %on_off to i64
 392 ; CHECK-NEXT: %B = add i64 %A, -1
 393 ; CHECK-NEXT: ret i64 %B
 394 }