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[oota-llvm.git] / include / llvm / Value.h
index 8a0014c85a94b81cc37cce95c2a9141350a0852d..fc1cf482095745012b91c8f220b435fc824eceee 100644 (file)
-//===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class -------------*- C++ -*--=//
+//===-- llvm/Value.h - Definition of the Value class ------------*- C++ -*-===//
 //
-// This file defines the very important Value class.  This is subclassed by a
-// bunch of other important classes, like Def, Method, Module, Type, etc...
+//                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file also defines the Use<> template for users of value.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
-// This file also defines the isa<X>(), cast<X>(), and dyn_cast<X>() templates.
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+//
+// This file declares the Value class. 
+// This file also defines the Use<> template for users of value.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_VALUE_H
 #define LLVM_VALUE_H
 
-#include <vector>
-#include "llvm/Annotation.h"
 #include "llvm/AbstractTypeUser.h"
+#include "llvm/Use.h"
+#include "llvm/Support/Casting.h"
+#include "llvm/Support/Streams.h"
+#include <string>
+
+namespace llvm {
 
-class User;
-class Type;
 class Constant;
-class MethodArgument;
+class Argument;
 class Instruction;
 class BasicBlock;
 class GlobalValue;
-class Method;
+class Function;
 class GlobalVariable;
-class Module;
-class SymbolTable;
-template<class ValueSubclass, class ItemParentType, class SymTabType> 
-  class ValueHolder;
+class GlobalAlias;
+class InlineAsm;
+class ValueSymbolTable;
+class TypeSymbolTable;
+template<typename ValueTy> class StringMapEntry;
+typedef StringMapEntry<Value*> ValueName;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //                                 Value Class
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-class Value : public Annotable,         // Values are annotable
-             public AbstractTypeUser { // Values use potentially abstract types
-public:
-  enum ValueTy {
-    TypeVal,                // This is an instance of Type
-    ConstantVal,            // This is an instance of Constant
-    MethodArgumentVal,      // This is an instance of MethodArgument
-    InstructionVal,         // This is an instance of Instruction
-    BasicBlockVal,          // This is an instance of BasicBlock
-    MethodVal,              // This is an instance of Method
-    GlobalVariableVal,      // This is an instance of GlobalVariable
-    ModuleVal,              // This is an instance of Module
-  };
-
+/// This is a very important LLVM class. It is the base class of all values 
+/// computed by a program that may be used as operands to other values. Value is
+/// the super class of other important classes such as Instruction and Function.
+/// All Values have a Type. Type is not a subclass of Value. All types can have
+/// a name and they should belong to some Module. Setting the name on the Value
+/// automatically update's the module's symbol table.
+///
+/// Every value has a "use list" that keeps track of which other Values are
+/// using this Value.
+/// @brief LLVM Value Representation
+class Value {
+  const unsigned short SubclassID;   // Subclass identifier (for isa/dyn_cast)
+protected:
+  /// SubclassData - This member is defined by this class, but is not used for
+  /// anything.  Subclasses can use it to hold whatever state they find useful.
+  /// This field is initialized to zero by the ctor.
+  unsigned short SubclassData;
 private:
-  vector<User *> Uses;
-  string Name;
-  PATypeHandle<Type> Ty;
-  ValueTy VTy;
+  PATypeHolder Ty;
+  Use *UseList;
 
+  friend class ValueSymbolTable; // Allow ValueSymbolTable to directly mod Name.
+  friend class SymbolTable;      // Allow SymbolTable to directly poke Name.
+  ValueName *Name;
+
+  void operator=(const Value &);     // Do not implement
   Value(const Value &);              // Do not implement
-protected:
-  inline void setType(const Type *ty) { Ty = ty; }
+
 public:
-  Value(const Type *Ty, ValueTy vty, const string &name = "");
+  Value(const Type *Ty, unsigned scid);
   virtual ~Value();
-  
-  // Support for debugging 
-  void dump() const;
-  
-  // All values can potentially be typed
+
+  /// dump - Support for debugging, callable in GDB: V->dump()
+  //
+  virtual void dump() const;
+
+  /// print - Implement operator<< on Value...
+  ///
+  virtual void print(std::ostream &O) const = 0;
+  void print(std::ostream *O) const { if (O) print(*O); }
+
+  /// All values are typed, get the type of this value.
+  ///
   inline const Type *getType() const { return Ty; }
-  
+
   // All values can potentially be named...
-  inline bool          hasName() const { return Name != ""; }
-  inline const string &getName() const { return Name; }
+  inline bool hasName() const { return Name != 0; }
+  ValueName *getValueName() const { return Name; }
 
-  virtual void setName(const string &name, SymbolTable * = 0) {
-    Name = name;
-  }
+  /// getNameStart - Return a pointer to a null terminated string for this name.
+  /// Note that names can have null characters within the string as well as at
+  /// their end.  This always returns a non-null pointer.
+  const char *getNameStart() const;
   
-  // Methods for determining the subtype of this Value.  The getValueType()
-  // method returns the type of the value directly.  The cast*() methods are
-  // equivalent to using dynamic_cast<>... if the cast is successful, this is
-  // returned, otherwise you get a null pointer.
-  //
-  // The family of functions Val->cast<type>Asserting() is used in the same
-  // way as the Val->cast<type>() instructions, but they assert the expected
-  // type instead of checking it at runtime.
-  //
-  inline ValueTy getValueType() const { return VTy; }
-  
-  // replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
-  // each use point to "D" instead of "this".  After this completes, 'this's 
-  // use list should be empty.
-  //
-  void replaceAllUsesWith(Value *D);
+  /// getNameLen - Return the length of the string, correctly handling nul
+  /// characters embedded into them.
+  unsigned getNameLen() const;
 
-  // refineAbstractType - This function is implemented because we use
-  // potentially abstract types, and these types may be resolved to more
-  // concrete types after we are constructed.
-  //
-  virtual void refineAbstractType(const DerivedType *OldTy, const Type *NewTy);
-  
-  //----------------------------------------------------------------------
-  // Methods for handling the vector of uses of this Value.
-  //
-  typedef vector<User*>::iterator       use_iterator;
-  typedef vector<User*>::const_iterator use_const_iterator;
-
-  inline unsigned           use_size()  const { return Uses.size();  }
-  inline bool               use_empty() const { return Uses.empty(); }
-  inline use_iterator       use_begin()       { return Uses.begin(); }
-  inline use_const_iterator use_begin() const { return Uses.begin(); }
-  inline use_iterator       use_end()         { return Uses.end();   }
-  inline use_const_iterator use_end()   const { return Uses.end();   }
-  inline User              *use_back()        { return Uses.back();  }
-  inline const User        *use_back()  const { return Uses.back();  }
-
-  inline void use_push_back(User *I)   { Uses.push_back(I); }
-  User *use_remove(use_iterator &I);
-
-  inline void addUse(User *I)      { Uses.push_back(I); }
-  void killUse(User *I);
-};
+  /// getName()/getNameStr() - Return the name of the specified value, 
+  /// *constructing a string* to hold it.  Because these are guaranteed to
+  /// construct a string, they are very expensive and should be avoided.
+  std::string getName() const { return getNameStr(); }
+  std::string getNameStr() const;
 
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                                 UseTy Class
-//===----------------------------------------------------------------------===//
+  void setName(const std::string &name);
+  void setName(const char *Name, unsigned NameLen);
+  void setName(const char *Name);  // Takes a null-terminated string.
 
-// UseTy and it's friendly typedefs (Use) are here to make keeping the "use" 
-// list of a definition node up-to-date really easy.
-//
-template<class ValueSubclass>
-class UseTy {
-  ValueSubclass *Val;
-  User *U;
-public:
-  inline UseTy<ValueSubclass>(ValueSubclass *v, User *user) {
-    Val = v; U = user;
-    if (Val) Val->addUse(U);
-  }
+  
+  /// takeName - transfer the name from V to this value, setting V's name to
+  /// empty.  It is an error to call V->takeName(V). 
+  void takeName(Value *V);
 
-  inline ~UseTy<ValueSubclass>() { if (Val) Val->killUse(U); }
+  /// replaceAllUsesWith - Go through the uses list for this definition and make
+  /// each use point to "V" instead of "this".  After this completes, 'this's
+  /// use list is guaranteed to be empty.
+  ///
+  void replaceAllUsesWith(Value *V);
 
-  inline operator ValueSubclass *() const { return Val; }
+  // uncheckedReplaceAllUsesWith - Just like replaceAllUsesWith but dangerous.
+  // Only use when in type resolution situations!
+  void uncheckedReplaceAllUsesWith(Value *V);
 
-  inline UseTy<ValueSubclass>(const UseTy<ValueSubclass> &user) {
-    Val = 0;
-    U = user.U;
-    operator=(user.Val);
-  }
-  inline ValueSubclass *operator=(ValueSubclass *V) { 
-    if (Val) Val->killUse(U);
-    Val = V;
-    if (V) V->addUse(U);
-    return V;
+  //----------------------------------------------------------------------
+  // Methods for handling the vector of uses of this Value.
+  //
+  typedef value_use_iterator<User>       use_iterator;
+  typedef value_use_iterator<const User> use_const_iterator;
+
+  bool               use_empty() const { return UseList == 0; }
+  use_iterator       use_begin()       { return use_iterator(UseList); }
+  use_const_iterator use_begin() const { return use_const_iterator(UseList); }
+  use_iterator       use_end()         { return use_iterator(0);   }
+  use_const_iterator use_end()   const { return use_const_iterator(0);   }
+  User              *use_back()        { return *use_begin(); }
+  const User        *use_back() const  { return *use_begin(); }
+
+  /// hasOneUse - Return true if there is exactly one user of this value.  This
+  /// is specialized because it is a common request and does not require
+  /// traversing the whole use list.
+  ///
+  bool hasOneUse() const {
+    use_const_iterator I = use_begin(), E = use_end();
+    if (I == E) return false;
+    return ++I == E;
   }
 
-  inline       ValueSubclass *operator->()       { return Val; }
-  inline const ValueSubclass *operator->() const { return Val; }
+  /// hasNUses - Return true if this Value has exactly N users.
+  ///
+  bool hasNUses(unsigned N) const;
 
-  inline       ValueSubclass *get()       { return Val; }
-  inline const ValueSubclass *get() const { return Val; }
+  /// hasNUsesOrMore - Return true if this value has N users or more.  This is
+  /// logically equivalent to getNumUses() >= N.
+  ///
+  bool hasNUsesOrMore(unsigned N) const;
 
-  inline UseTy<ValueSubclass> &operator=(const UseTy<ValueSubclass> &user) {
-    if (Val) Val->killUse(U);
-    Val = user.Val;
-    Val->addUse(U);
-    return *this;
-  }
-};
+  /// getNumUses - This method computes the number of uses of this Value.  This
+  /// is a linear time operation.  Use hasOneUse, hasNUses, or hasMoreThanNUses
+  /// to check for specific values.
+  unsigned getNumUses() const;
 
-typedef UseTy<Value> Use;    // Provide Use as a common UseTy type
+  /// addUse/killUse - These two methods should only be used by the Use class.
+  ///
+  void addUse(Use &U) { U.addToList(&UseList); }
 
-// real_type - Provide a macro to get the real type of a value that might be 
-// a use.  This provides a typedef 'Type' that is the argument type for all
-// non UseTy types, and is the contained pointer type of the use if it is a
-// UseTy.
-//
-template <class X> class real_type { typedef X Type; };
-template <class X> class real_type <class UseTy<X> > { typedef X *Type; };
+  /// An enumeration for keeping track of the concrete subclass of Value that
+  /// is actually instantiated. Values of this enumeration are kept in the 
+  /// Value classes SubclassID field. They are used for concrete type
+  /// identification.
+  enum ValueTy {
+    ArgumentVal,              // This is an instance of Argument
+    BasicBlockVal,            // This is an instance of BasicBlock
+    FunctionVal,              // This is an instance of Function
+    GlobalAliasVal,           // This is an instance of GlobalAlias
+    GlobalVariableVal,        // This is an instance of GlobalVariable
+    UndefValueVal,            // This is an instance of UndefValue
+    ConstantExprVal,          // This is an instance of ConstantExpr
+    ConstantAggregateZeroVal, // This is an instance of ConstantAggregateNull
+    ConstantIntVal,           // This is an instance of ConstantInt
+    ConstantFPVal,            // This is an instance of ConstantFP
+    ConstantArrayVal,         // This is an instance of ConstantArray
+    ConstantStructVal,        // This is an instance of ConstantStruct
+    ConstantVectorVal,        // This is an instance of ConstantVector
+    ConstantPointerNullVal,   // This is an instance of ConstantPointerNull
+    InlineAsmVal,             // This is an instance of InlineAsm
+    InstructionVal,           // This is an instance of Instruction
+    
+    // Markers:
+    ConstantFirstVal = FunctionVal,
+    ConstantLastVal  = ConstantPointerNullVal
+  };
 
-//===----------------------------------------------------------------------===//
-//                          Type Checking Templates
-//===----------------------------------------------------------------------===//
+  /// getValueID - Return an ID for the concrete type of this object.  This is
+  /// used to implement the classof checks.  This should not be used for any
+  /// other purpose, as the values may change as LLVM evolves.  Also, note that
+  /// for instructions, the Instruction's opcode is added to InstructionVal. So
+  /// this means three things:
+  /// # there is no value with code InstructionVal (no opcode==0).
+  /// # there are more possible values for the value type than in ValueTy enum.
+  /// # the InstructionVal enumerator must be the highest valued enumerator in
+  ///   the ValueTy enum.
+  unsigned getValueID() const {
+    return SubclassID;
+  }
 
-// isa<X> - Return true if the parameter to the template is an instance of the
-// template type argument.  Used like this:
-//
-//  if (isa<Type>(myVal)) { ... }
-//
-template <class X, class Y>
-inline bool isa(Y Val) {
-  assert(Val && "isa<Ty>(NULL) invoked!");
-  return X::classof(Val);
-}
+  // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
+  static inline bool classof(const Value *) {
+    return true; // Values are always values.
+  }
 
+  /// getRawType - This should only be used to implement the vmcore library.
+  ///
+  const Type *getRawType() const { return Ty.getRawType(); }
+};
 
-// cast<X> - Return the argument parameter cast to the specified type.  This
-// casting operator asserts that the type is correct, so it does not return null
-// on failure.  But it will correctly return NULL when the input is NULL.
-// Used Like this:
-//
-//  cast<      Instruction>(myVal)->getParent()
-//  cast<const Instruction>(myVal)->getParent()
-//
-template <class X, class Y>
-inline X *cast(Y Val) {
-  assert(isa<X>(Val) && "cast<Ty>() argument of uncompatible type!");
-  return (X*)(real_type<Y>::Type)Val;
+inline std::ostream &operator<<(std::ostream &OS, const Value &V) {
+  V.print(OS);
+  return OS;
 }
 
-// cast_or_null<X> - Functionally identical to cast, except that a null value is
-// accepted.
-//
-template <class X, class Y>
-inline X *cast_or_null(Y Val) {
-  assert((Val == 0 || isa<X>(Val)) &&
-         "cast_or_null<Ty>() argument of uncompatible type!");
-  return (X*)(real_type<Y>::Type)Val;
+void Use::init(Value *v, User *user) {
+  Val = v;
+  U = user;
+  if (Val) Val->addUse(*this);
 }
 
-
-// dyn_cast<X> - Return the argument parameter cast to the specified type.  This
-// casting operator returns null if the argument is of the wrong type, so it can
-// be used to test for a type as well as cast if successful.  This should be
-// used in the context of an if statement like this:
-//
-//  if (const Instruction *I = dyn_cast<const Instruction>(myVal)) { ... }
-//
-
-template <class X, class Y>
-inline X *dyn_cast(Y Val) {
-  return isa<X>(Val) ? cast<X>(Val) : 0;
+Use::~Use() {
+  if (Val) removeFromList();
 }
 
-// dyn_cast_or_null<X> - Functionally identical to dyn_cast, except that a null
-// value is accepted.
-//
-template <class X, class Y>
-inline X *dyn_cast_or_null(Y Val) {
-  return (Val && isa<X>(Val)) ? cast<X>(Val) : 0;
+void Use::set(Value *V) {
+  if (Val) removeFromList();
+  Val = V;
+  if (V) V->addUse(*this);
 }
 
 
-// isa - Provide some specializations of isa so that we have to include the
-// subtype header files to test to see if the value is a subclass...
+// isa - Provide some specializations of isa so that we don't have to include
+// the subtype header files to test to see if the value is a subclass...
 //
-template <> inline bool isa<Type, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::TypeVal;
-}
-template <> inline bool isa<Type, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::TypeVal;
+template <> inline bool isa_impl<Constant, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() >= Value::ConstantFirstVal &&
+         Val.getValueID() <= Value::ConstantLastVal;
 }
-template <> inline bool isa<Constant, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::ConstantVal; 
+template <> inline bool isa_impl<Argument, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::ArgumentVal;
 }
-template <> inline bool isa<Constant, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::ConstantVal; 
+template <> inline bool isa_impl<InlineAsm, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::InlineAsmVal;
 }
-template <> inline bool isa<MethodArgument, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::MethodArgumentVal;
+template <> inline bool isa_impl<Instruction, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() >= Value::InstructionVal;
 }
-template <> inline bool isa<MethodArgument, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::MethodArgumentVal;
+template <> inline bool isa_impl<BasicBlock, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::BasicBlockVal;
 }
-template <> inline bool isa<Instruction, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::InstructionVal;
+template <> inline bool isa_impl<Function, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::FunctionVal;
 }
-template <> inline bool isa<Instruction, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::InstructionVal;
+template <> inline bool isa_impl<GlobalVariable, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::GlobalVariableVal;
 }
-template <> inline bool isa<BasicBlock, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::BasicBlockVal;
+template <> inline bool isa_impl<GlobalAlias, Value>(const Value &Val) {
+  return Val.getValueID() == Value::GlobalAliasVal;
 }
-template <> inline bool isa<BasicBlock, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::BasicBlockVal;
-}
-template <> inline bool isa<Method, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::MethodVal;
-}
-template <> inline bool isa<Method, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::MethodVal;
-}
-template <> inline bool isa<GlobalVariable, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::GlobalVariableVal;
-}
-template <> inline bool isa<GlobalVariable, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::GlobalVariableVal;
-}
-template <> inline bool isa<GlobalValue, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Method>(Val);
-}
-template <> inline bool isa<GlobalValue, Value*>(Value *Val) { 
-  return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Method>(Val);
-}
-template <> inline bool isa<Module, const Value*>(const Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::ModuleVal;
-}
-template <> inline bool isa<Module, Value*>(Value *Val) { 
-  return Val->getValueType() == Value::ModuleVal;
+template <> inline bool isa_impl<GlobalValue, Value>(const Value &Val) {
+  return isa<GlobalVariable>(Val) || isa<Function>(Val) || isa<GlobalAlias>(Val);
 }
 
+} // End llvm namespace
+
 #endif