Move all of the header files which are involved in modelling the LLVM IR
[oota-llvm.git] / include / llvm / Support / CFG.h
index aab0db9712b9f1aeefca7dd80dd148a64dd8e18c..a9fb65cba905a174e7aed59519ce6c77bc5b23c9 100644 (file)
-//===-- llvm/Support/CFG.h - Process LLVM structures as graphs ---*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Support/CFG.h - Process LLVM structures as graphs --*- C++ -*-===//
+//
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
+//
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
+//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines specializations of GraphTraits that allow Function and
 // BasicBlock graphs to be treated as proper graphs for generic algorithms.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#ifndef LLVM_CFG_H
-#define LLVM_CFG_H
+#ifndef LLVM_SUPPORT_CFG_H
+#define LLVM_SUPPORT_CFG_H
 
-#include "Support/GraphTraits.h"
-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/InstrTypes.h"
-#include "Support/iterator"
+#include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/InstrTypes.h"
 
-//===--------------------------------------------------------------------===//
+namespace llvm {
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 // BasicBlock pred_iterator definition
-//===--------------------------------------------------------------------===//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+
+template <class Ptr, class USE_iterator> // Predecessor Iterator
+class PredIterator : public std::iterator<std::forward_iterator_tag,
+                                          Ptr, ptrdiff_t> {
+  typedef std::iterator<std::forward_iterator_tag, Ptr, ptrdiff_t> super;
+  typedef PredIterator<Ptr, USE_iterator> Self;
+  USE_iterator It;
+
+  inline void advancePastNonTerminators() {
+    // Loop to ignore non terminator uses (for example BlockAddresses).
+    while (!It.atEnd() && !isa<TerminatorInst>(*It))
+      ++It;
+  }
 
-template <class _Ptr,  class _USE_iterator> // Predecessor Iterator
-class PredIterator : public bidirectional_iterator<_Ptr, ptrdiff_t> {
-  typedef bidirectional_iterator<_Ptr, ptrdiff_t> super;
-  _Ptr *BB;
-  _USE_iterator It;
 public:
-  typedef PredIterator<_Ptr,_USE_iterator> _Self;
   typedef typename super::pointer pointer;
-  
-  inline void advancePastConstants() {
-    // Loop to ignore non terminator uses (for example PHI nodes)...
-    while (It != BB->use_end() && !isa<TerminatorInst>(*It))
-      ++It;
+
+  PredIterator() {}
+  explicit inline PredIterator(Ptr *bb) : It(bb->use_begin()) {
+    advancePastNonTerminators();
   }
-  
-  inline PredIterator(_Ptr *bb) : BB(bb), It(bb->use_begin()) {
-    advancePastConstants();
-  }
-  inline PredIterator(_Ptr *bb, bool) : BB(bb), It(bb->use_end()) {}
-    
-  inline bool operator==(const _Self& x) const { return It == x.It; }
-  inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
-  
-  inline pointer operator*() const { 
-    assert(It != BB->use_end() && "pred_iterator out of range!");
-    return cast<TerminatorInst>(*It)->getParent(); 
-  }
-  inline pointer *operator->() const { return &(operator*()); }
-  
-  inline _Self& operator++() {   // Preincrement
-    assert(It != BB->use_end() && "pred_iterator out of range!");
-    ++It; advancePastConstants();
-    return *this; 
-  }
-  
-  inline _Self operator++(int) { // Postincrement
-    _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
-  }
-  
-  inline _Self& operator--() { --It; return *this; }  // Predecrement
-  inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
-    _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
+  inline PredIterator(Ptr *bb, bool) : It(bb->use_end()) {}
+
+  inline bool operator==(const Self& x) const { return It == x.It; }
+  inline bool operator!=(const Self& x) const { return !operator==(x); }
+
+  inline pointer operator*() const {
+    assert(!It.atEnd() && "pred_iterator out of range!");
+    return cast<TerminatorInst>(*It)->getParent();
+  }
+  inline pointer *operator->() const { return &operator*(); }
+
+  inline Self& operator++() {   // Preincrement
+    assert(!It.atEnd() && "pred_iterator out of range!");
+    ++It; advancePastNonTerminators();
+    return *this;
+  }
+
+  inline Self operator++(int) { // Postincrement
+    Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
+  }
+
+  /// getOperandNo - Return the operand number in the predecessor's
+  /// terminator of the successor.
+  unsigned getOperandNo() const {
+    return It.getOperandNo();
+  }
+
+  /// getUse - Return the operand Use in the predecessor's terminator
+  /// of the successor.
+  Use &getUse() const {
+    return It.getUse();
   }
 };
 
 typedef PredIterator<BasicBlock, Value::use_iterator> pred_iterator;
-typedef PredIterator<const BasicBlock, 
-                     Value::use_const_iterator> pred_const_iterator;
+typedef PredIterator<const BasicBlock,
+                     Value::const_use_iterator> const_pred_iterator;
 
 inline pred_iterator pred_begin(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB); }
-inline pred_const_iterator pred_begin(const BasicBlock *BB) {
-  return pred_const_iterator(BB);
+inline const_pred_iterator pred_begin(const BasicBlock *BB) {
+  return const_pred_iterator(BB);
 }
 inline pred_iterator pred_end(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB, true);}
-inline pred_const_iterator pred_end(const BasicBlock *BB) {
-  return pred_const_iterator(BB, true);
+inline const_pred_iterator pred_end(const BasicBlock *BB) {
+  return const_pred_iterator(BB, true);
 }
 
 
 
-//===--------------------------------------------------------------------===//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 // BasicBlock succ_iterator definition
-//===--------------------------------------------------------------------===//
+//===----------------------------------------------------------------------===//
 
-template <class _Term, class _BB>           // Successor Iterator
-class SuccIterator : public bidirectional_iterator<_BB, ptrdiff_t> {
-  const _Term Term;
+template <class Term_, class BB_>           // Successor Iterator
+class SuccIterator : public std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag,
+                                          BB_, ptrdiff_t> {
+  const Term_ Term;
   unsigned idx;
-  typedef bidirectional_iterator<_BB, ptrdiff_t> super;
+  typedef std::iterator<std::bidirectional_iterator_tag, BB_, ptrdiff_t> super;
+  typedef SuccIterator<Term_, BB_> Self;
+
+  inline bool index_is_valid(int idx) {
+    return idx >= 0 && (unsigned) idx < Term->getNumSuccessors();
+  }
+
 public:
-  typedef SuccIterator<_Term, _BB> _Self;
   typedef typename super::pointer pointer;
-  // TODO: This can be random access iterator, need operator+ and stuff tho
-    
-  inline SuccIterator(_Term T) : Term(T), idx(0) {         // begin iterator
-    assert(T && "getTerminator returned null!");
+  // TODO: This can be random access iterator, only operator[] missing.
+
+  explicit inline SuccIterator(Term_ T) : Term(T), idx(0) {// begin iterator
   }
-  inline SuccIterator(_Term T, bool)                       // end iterator
-    : Term(T), idx(Term->getNumSuccessors()) {
-    assert(T && "getTerminator returned null!");
+  inline SuccIterator(Term_ T, bool)                       // end iterator
+    : Term(T) {
+    if (Term)
+      idx = Term->getNumSuccessors();
+    else
+      // Term == NULL happens, if a basic block is not fully constructed and
+      // consequently getTerminator() returns NULL. In this case we construct a
+      // SuccIterator which describes a basic block that has zero successors.
+      // Defining SuccIterator for incomplete and malformed CFGs is especially
+      // useful for debugging.
+      idx = 0;
   }
 
-  inline const _Self &operator=(const _Self &I) {
+  inline const Self &operator=(const Self &I) {
     assert(Term == I.Term &&"Cannot assign iterators to two different blocks!");
     idx = I.idx;
     return *this;
   }
-    
-  inline bool operator==(const _Self& x) const { return idx == x.idx; }
-  inline bool operator!=(const _Self& x) const { return !operator==(x); }
-  
+
+  /// getSuccessorIndex - This is used to interface between code that wants to
+  /// operate on terminator instructions directly.
+  unsigned getSuccessorIndex() const { return idx; }
+
+  inline bool operator==(const Self& x) const { return idx == x.idx; }
+  inline bool operator!=(const Self& x) const { return !operator==(x); }
+
   inline pointer operator*() const { return Term->getSuccessor(idx); }
   inline pointer operator->() const { return operator*(); }
-  
-  inline _Self& operator++() { ++idx; return *this; } // Preincrement
-  inline _Self operator++(int) { // Postincrement
-    _Self tmp = *this; ++*this; return tmp; 
+
+  inline Self& operator++() { ++idx; return *this; } // Preincrement
+
+  inline Self operator++(int) { // Postincrement
+    Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
+  }
+
+  inline Self& operator--() { --idx; return *this; }  // Predecrement
+  inline Self operator--(int) { // Postdecrement
+    Self tmp = *this; --*this; return tmp;
+  }
+
+  inline bool operator<(const Self& x) const {
+    assert(Term == x.Term && "Cannot compare iterators of different blocks!");
+    return idx < x.idx;
+  }
+
+  inline bool operator<=(const Self& x) const {
+    assert(Term == x.Term && "Cannot compare iterators of different blocks!");
+    return idx <= x.idx;
+  }
+  inline bool operator>=(const Self& x) const {
+    assert(Term == x.Term && "Cannot compare iterators of different blocks!");
+    return idx >= x.idx;
   }
-    
-  inline _Self& operator--() { --idx; return *this; }  // Predecrement
-  inline _Self operator--(int) { // Postdecrement
-    _Self tmp = *this; --*this; return tmp;
+
+  inline bool operator>(const Self& x) const {
+    assert(Term == x.Term && "Cannot compare iterators of different blocks!");
+    return idx > x.idx;
+  }
+
+  inline Self& operator+=(int Right) {
+    unsigned new_idx = idx + Right;
+    assert(index_is_valid(new_idx) && "Iterator index out of bound");
+    idx = new_idx;
+    return *this;
+  }
+
+  inline Self operator+(int Right) {
+    Self tmp = *this;
+    tmp += Right;
+    return tmp;
+  }
+
+  inline Self& operator-=(int Right) {
+    return operator+=(-Right);
+  }
+
+  inline Self operator-(int Right) {
+    return operator+(-Right);
+  }
+
+  inline int operator-(const Self& x) {
+    assert(Term == x.Term && "Cannot work on iterators of different blocks!");
+    int distance = idx - x.idx;
+    return distance;
+  }
+
+  // This works for read access, however write access is difficult as changes
+  // to Term are only possible with Term->setSuccessor(idx). Pointers that can
+  // be modified are not available.
+  //
+  // inline pointer operator[](int offset) {
+  //  Self tmp = *this;
+  //  tmp += offset;
+  //  return tmp.operator*();
+  // }
+
+  /// Get the source BB of this iterator.
+  inline BB_ *getSource() {
+    assert(Term && "Source not available, if basic block was malformed");
+    return Term->getParent();
   }
 };
 
@@ -145,7 +242,7 @@ inline succ_const_iterator succ_end(const BasicBlock *BB) {
 // GraphTraits specializations for basic block graphs (CFGs)
 //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a 
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 // graph of basic blocks...
 
 template <> struct GraphTraits<BasicBlock*> {
@@ -153,10 +250,10 @@ template <> struct GraphTraits<BasicBlock*> {
   typedef succ_iterator ChildIteratorType;
 
   static NodeType *getEntryNode(BasicBlock *BB) { return BB; }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
     return succ_begin(N);
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return succ_end(N);
   }
 };
@@ -167,15 +264,15 @@ template <> struct GraphTraits<const BasicBlock*> {
 
   static NodeType *getEntryNode(const BasicBlock *BB) { return BB; }
 
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
     return succ_begin(N);
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return succ_end(N);
   }
 };
 
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a 
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 // instead of the successor edges.
@@ -184,24 +281,24 @@ template <> struct GraphTraits<Inverse<BasicBlock*> > {
   typedef BasicBlock NodeType;
   typedef pred_iterator ChildIteratorType;
   static NodeType *getEntryNode(Inverse<BasicBlock *> G) { return G.Graph; }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
     return pred_begin(N);
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return pred_end(N);
   }
 };
 
 template <> struct GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
   typedef const BasicBlock NodeType;
-  typedef pred_const_iterator ChildIteratorType;
+  typedef const_pred_iterator ChildIteratorType;
   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const BasicBlock*> G) {
-    return G.Graph; 
+    return G.Graph;
   }
-  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_begin(NodeType *N) {
     return pred_begin(N);
   }
-  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) { 
+  static inline ChildIteratorType child_end(NodeType *N) {
     return pred_end(N);
   }
 };
@@ -212,30 +309,32 @@ template <> struct GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
 // GraphTraits specializations for function basic block graphs (CFGs)
 //===--------------------------------------------------------------------===//
 
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a 
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 // graph of basic blocks... these are the same as the basic block iterators,
 // except that the root node is implicitly the first node of the function.
 //
 template <> struct GraphTraits<Function*> : public GraphTraits<BasicBlock*> {
-  static NodeType *getEntryNode(Function *F) { return &F->getEntryNode(); }
+  static NodeType *getEntryNode(Function *F) { return &F->getEntryBlock(); }
 
   // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
   typedef Function::iterator nodes_iterator;
   static nodes_iterator nodes_begin(Function *F) { return F->begin(); }
   static nodes_iterator nodes_end  (Function *F) { return F->end(); }
+  static unsigned       size       (Function *F) { return F->size(); }
 };
 template <> struct GraphTraits<const Function*> :
   public GraphTraits<const BasicBlock*> {
-  static NodeType *getEntryNode(const Function *F) { return &F->getEntryNode();}
+  static NodeType *getEntryNode(const Function *F) {return &F->getEntryBlock();}
 
   // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
   typedef Function::const_iterator nodes_iterator;
   static nodes_iterator nodes_begin(const Function *F) { return F->begin(); }
   static nodes_iterator nodes_end  (const Function *F) { return F->end(); }
+  static unsigned       size       (const Function *F) { return F->size(); }
 };
 
 
-// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a 
+// Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 // instead of the successor edges.
@@ -243,14 +342,16 @@ template <> struct GraphTraits<const Function*> :
 template <> struct GraphTraits<Inverse<Function*> > :
   public GraphTraits<Inverse<BasicBlock*> > {
   static NodeType *getEntryNode(Inverse<Function*> G) {
-    return &G.Graph->getEntryNode();
+    return &G.Graph->getEntryBlock();
   }
 };
 template <> struct GraphTraits<Inverse<const Function*> > :
   public GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*> > {
   static NodeType *getEntryNode(Inverse<const Function *> G) {
-    return &G.Graph->getEntryNode();
+    return &G.Graph->getEntryBlock();
   }
 };
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif