InstCombineCompares.cpp: Fix a warning. [-Wbraced-scalar-init]
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / InstCombine / InstCombineShifts.cpp
index f4d6222587daa60489e7ec377c3508bca4eac267..0c7defa5fff83a61cf28285f29e24998978ecd37 100644 (file)
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
-#include "InstCombine.h"
+#include "InstCombineInternal.h"
 #include "llvm/Analysis/ConstantFolding.h"
 #include "llvm/Analysis/InstructionSimplify.h"
 #include "llvm/IR/IntrinsicInst.h"
-#include "llvm/Support/PatternMatch.h"
+#include "llvm/IR/PatternMatch.h"
 using namespace llvm;
 using namespace PatternMatch;
 
+#define DEBUG_TYPE "instcombine"
+
 Instruction *InstCombiner::commonShiftTransforms(BinaryOperator &I) {
   assert(I.getOperand(1)->getType() == I.getOperand(0)->getType());
   Value *Op0 = I.getOperand(0), *Op1 = I.getOperand(1);
@@ -33,7 +35,7 @@ Instruction *InstCombiner::commonShiftTransforms(BinaryOperator &I) {
       if (Instruction *R = FoldOpIntoSelect(I, SI))
         return R;
 
-  if (ConstantInt *CUI = dyn_cast<ConstantInt>(Op1))
+  if (Constant *CUI = dyn_cast<Constant>(Op1))
     if (Instruction *Res = FoldShiftByConstant(Op0, CUI, I))
       return Res;
 
@@ -50,10 +52,10 @@ Instruction *InstCombiner::commonShiftTransforms(BinaryOperator &I) {
     return &I;
   }
 
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
-/// CanEvaluateShifted - See if we can compute the specified value, but shifted
+/// See if we can compute the specified value, but shifted
 /// logically to the left or right by some number of bits.  This should return
 /// true if the expression can be computed for the same cost as the current
 /// expression tree.  This is used to eliminate extraneous shifting from things
@@ -66,7 +68,7 @@ Instruction *InstCombiner::commonShiftTransforms(BinaryOperator &I) {
 /// this succeeds, the GetShiftedValue function will be called to produce the
 /// value.
 static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
-                               InstCombiner &IC) {
+                               InstCombiner &IC, Instruction *CxtI) {
   // We can always evaluate constants shifted.
   if (isa<Constant>(V))
     return true;
@@ -78,7 +80,7 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   // if the needed bits are already zero in the input.  This allows us to reuse
   // the value which means that we don't care if the shift has multiple uses.
   //  TODO:  Handle opposite shift by exact value.
-  ConstantInt *CI = 0;
+  ConstantInt *CI = nullptr;
   if ((isLeftShift && match(I, m_LShr(m_Value(), m_ConstantInt(CI)))) ||
       (!isLeftShift && match(I, m_Shl(m_Value(), m_ConstantInt(CI))))) {
     if (CI->getZExtValue() == NumBits) {
@@ -109,13 +111,13 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   case Instruction::Or:
   case Instruction::Xor:
     // Bitwise operators can all arbitrarily be arbitrarily evaluated shifted.
-    return CanEvaluateShifted(I->getOperand(0), NumBits, isLeftShift, IC) &&
-           CanEvaluateShifted(I->getOperand(1), NumBits, isLeftShift, IC);
+    return CanEvaluateShifted(I->getOperand(0), NumBits, isLeftShift, IC, I) &&
+           CanEvaluateShifted(I->getOperand(1), NumBits, isLeftShift, IC, I);
 
   case Instruction::Shl: {
     // We can often fold the shift into shifts-by-a-constant.
     CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1));
-    if (CI == 0) return false;
+    if (!CI) return false;
 
     // We can always fold shl(c1)+shl(c2) -> shl(c1+c2).
     if (isLeftShift) return true;
@@ -129,8 +131,9 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
     // profitable unless we know the and'd out bits are already zero.
     if (CI->getZExtValue() > NumBits) {
       unsigned LowBits = TypeWidth - CI->getZExtValue();
-      if (MaskedValueIsZero(I->getOperand(0),
-                       APInt::getLowBitsSet(TypeWidth, NumBits) << LowBits))
+      if (IC.MaskedValueIsZero(I->getOperand(0),
+                       APInt::getLowBitsSet(TypeWidth, NumBits) << LowBits,
+                       0, CxtI))
         return true;
     }
 
@@ -139,7 +142,7 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   case Instruction::LShr: {
     // We can often fold the shift into shifts-by-a-constant.
     CI = dyn_cast<ConstantInt>(I->getOperand(1));
-    if (CI == 0) return false;
+    if (!CI) return false;
 
     // We can always fold lshr(c1)+lshr(c2) -> lshr(c1+c2).
     if (!isLeftShift) return true;
@@ -153,8 +156,9 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
     // profitable unless we know the and'd out bits are already zero.
     if (CI->getValue().ult(TypeWidth) && CI->getZExtValue() > NumBits) {
       unsigned LowBits = CI->getZExtValue() - NumBits;
-      if (MaskedValueIsZero(I->getOperand(0),
-                          APInt::getLowBitsSet(TypeWidth, NumBits) << LowBits))
+      if (IC.MaskedValueIsZero(I->getOperand(0),
+                          APInt::getLowBitsSet(TypeWidth, NumBits) << LowBits,
+                          0, CxtI))
         return true;
     }
 
@@ -162,26 +166,28 @@ static bool CanEvaluateShifted(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   }
   case Instruction::Select: {
     SelectInst *SI = cast<SelectInst>(I);
-    return CanEvaluateShifted(SI->getTrueValue(), NumBits, isLeftShift, IC) &&
-           CanEvaluateShifted(SI->getFalseValue(), NumBits, isLeftShift, IC);
+    return CanEvaluateShifted(SI->getTrueValue(), NumBits, isLeftShift,
+                              IC, SI) &&
+           CanEvaluateShifted(SI->getFalseValue(), NumBits, isLeftShift, IC, SI);
   }
   case Instruction::PHI: {
     // We can change a phi if we can change all operands.  Note that we never
     // get into trouble with cyclic PHIs here because we only consider
     // instructions with a single use.
     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
-    for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
-      if (!CanEvaluateShifted(PN->getIncomingValue(i), NumBits, isLeftShift,IC))
+    for (Value *IncValue : PN->incoming_values())
+      if (!CanEvaluateShifted(IncValue, NumBits, isLeftShift,
+                              IC, PN))
         return false;
     return true;
   }
   }
 }
 
-/// GetShiftedValue - When CanEvaluateShifted returned true for an expression,
+/// When CanEvaluateShifted returned true for an expression,
 /// this value inserts the new computation that produces the shifted value.
 static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
-                              InstCombiner &IC) {
+                              InstCombiner &IC, const DataLayout &DL) {
   // We can always evaluate constants shifted.
   if (Constant *C = dyn_cast<Constant>(V)) {
     if (isLeftShift)
@@ -190,8 +196,7 @@ static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
       V = IC.Builder->CreateLShr(C, NumBits);
     // If we got a constantexpr back, try to simplify it with TD info.
     if (ConstantExpr *CE = dyn_cast<ConstantExpr>(V))
-      V = ConstantFoldConstantExpression(CE, IC.getDataLayout(),
-                                         IC.getTargetLibraryInfo());
+      V = ConstantFoldConstantExpression(CE, DL, IC.getTargetLibraryInfo());
     return V;
   }
 
@@ -204,8 +209,10 @@ static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   case Instruction::Or:
   case Instruction::Xor:
     // Bitwise operators can all arbitrarily be arbitrarily evaluated shifted.
-    I->setOperand(0, GetShiftedValue(I->getOperand(0), NumBits,isLeftShift,IC));
-    I->setOperand(1, GetShiftedValue(I->getOperand(1), NumBits,isLeftShift,IC));
+    I->setOperand(
+        0, GetShiftedValue(I->getOperand(0), NumBits, isLeftShift, IC, DL));
+    I->setOperand(
+        1, GetShiftedValue(I->getOperand(1), NumBits, isLeftShift, IC, DL));
     return I;
 
   case Instruction::Shl: {
@@ -291,8 +298,10 @@ static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
   }
 
   case Instruction::Select:
-    I->setOperand(1, GetShiftedValue(I->getOperand(1), NumBits,isLeftShift,IC));
-    I->setOperand(2, GetShiftedValue(I->getOperand(2), NumBits,isLeftShift,IC));
+    I->setOperand(
+        1, GetShiftedValue(I->getOperand(1), NumBits, isLeftShift, IC, DL));
+    I->setOperand(
+        2, GetShiftedValue(I->getOperand(2), NumBits, isLeftShift, IC, DL));
     return I;
   case Instruction::PHI: {
     // We can change a phi if we can change all operands.  Note that we never
@@ -300,8 +309,8 @@ static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
     // instructions with a single use.
     PHINode *PN = cast<PHINode>(I);
     for (unsigned i = 0, e = PN->getNumIncomingValues(); i != e; ++i)
-      PN->setIncomingValue(i, GetShiftedValue(PN->getIncomingValue(i),
-                                              NumBits, isLeftShift, IC));
+      PN->setIncomingValue(i, GetShiftedValue(PN->getIncomingValue(i), NumBits,
+                                              isLeftShift, IC, DL));
     return PN;
   }
   }
@@ -309,37 +318,38 @@ static Value *GetShiftedValue(Value *V, unsigned NumBits, bool isLeftShift,
 
 
 
-Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
+Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, Constant *Op1,
                                                BinaryOperator &I) {
   bool isLeftShift = I.getOpcode() == Instruction::Shl;
 
+  ConstantInt *COp1 = nullptr;
+  if (ConstantDataVector *CV = dyn_cast<ConstantDataVector>(Op1))
+    COp1 = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV->getSplatValue());
+  else if (ConstantVector *CV = dyn_cast<ConstantVector>(Op1))
+    COp1 = dyn_cast_or_null<ConstantInt>(CV->getSplatValue());
+  else
+    COp1 = dyn_cast<ConstantInt>(Op1);
+
+  if (!COp1)
+    return nullptr;
 
   // See if we can propagate this shift into the input, this covers the trivial
   // cast of lshr(shl(x,c1),c2) as well as other more complex cases.
   if (I.getOpcode() != Instruction::AShr &&
-      CanEvaluateShifted(Op0, Op1->getZExtValue(), isLeftShift, *this)) {
+      CanEvaluateShifted(Op0, COp1->getZExtValue(), isLeftShift, *this, &I)) {
     DEBUG(dbgs() << "ICE: GetShiftedValue propagating shift through expression"
               " to eliminate shift:\n  IN: " << *Op0 << "\n  SH: " << I <<"\n");
 
-    return ReplaceInstUsesWith(I,
-                 GetShiftedValue(Op0, Op1->getZExtValue(), isLeftShift, *this));
+    return ReplaceInstUsesWith(
+        I, GetShiftedValue(Op0, COp1->getZExtValue(), isLeftShift, *this, DL));
   }
 
-
   // See if we can simplify any instructions used by the instruction whose sole
   // purpose is to compute bits we don't care about.
   uint32_t TypeBits = Op0->getType()->getScalarSizeInBits();
 
-  // shl i32 X, 32 = 0 and srl i8 Y, 9 = 0, ... just don't eliminate
-  // a signed shift.
-  //
-  if (Op1->uge(TypeBits)) {
-    if (I.getOpcode() != Instruction::AShr)
-      return ReplaceInstUsesWith(I, Constant::getNullValue(Op0->getType()));
-    // ashr i32 X, 32 --> ashr i32 X, 31
-    I.setOperand(1, ConstantInt::get(I.getType(), TypeBits-1));
-    return &I;
-  }
+  assert(!COp1->uge(TypeBits) &&
+         "Shift over the type width should have been removed already");
 
   // ((X*C1) << C2) == (X * (C1 << C2))
   if (BinaryOperator *BO = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0))
@@ -367,7 +377,7 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
     if (TrOp && I.isLogicalShift() && TrOp->isShift() &&
         isa<ConstantInt>(TrOp->getOperand(1))) {
       // Okay, we'll do this xform.  Make the shift of shift.
-      Constant *ShAmt = ConstantExpr::getZExt(Op1, TrOp->getType());
+      Constant *ShAmt = ConstantExpr::getZExt(COp1, TrOp->getType());
       // (shift2 (shift1 & 0x00FF), c2)
       Value *NSh = Builder->CreateBinOp(I.getOpcode(), TrOp, ShAmt,I.getName());
 
@@ -384,10 +394,10 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
       // shift.  We know that it is a logical shift by a constant, so adjust the
       // mask as appropriate.
       if (I.getOpcode() == Instruction::Shl)
-        MaskV <<= Op1->getZExtValue();
+        MaskV <<= COp1->getZExtValue();
       else {
         assert(I.getOpcode() == Instruction::LShr && "Unknown logical shift");
-        MaskV = MaskV.lshr(Op1->getZExtValue());
+        MaskV = MaskV.lshr(COp1->getZExtValue());
       }
 
       // shift1 & 0x00FF
@@ -421,9 +431,13 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
           // (X + (Y << C))
           Value *X = Builder->CreateBinOp(Op0BO->getOpcode(), YS, V1,
                                           Op0BO->getOperand(1)->getName());
-          uint32_t Op1Val = Op1->getLimitedValue(TypeBits);
-          return BinaryOperator::CreateAnd(X, ConstantInt::get(I.getContext(),
-                     APInt::getHighBitsSet(TypeBits, TypeBits-Op1Val)));
+          uint32_t Op1Val = COp1->getLimitedValue(TypeBits);
+
+          APInt Bits = APInt::getHighBitsSet(TypeBits, TypeBits - Op1Val);
+          Constant *Mask = ConstantInt::get(I.getContext(), Bits);
+          if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(X->getType()))
+            Mask = ConstantVector::getSplat(VT->getNumElements(), Mask);
+          return BinaryOperator::CreateAnd(X, Mask);
         }
 
         // Turn (Y + ((X >> C) & CC)) << C  ->  ((X & (CC << C)) + (Y << C))
@@ -453,9 +467,13 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
           // (X + (Y << C))
           Value *X = Builder->CreateBinOp(Op0BO->getOpcode(), V1, YS,
                                           Op0BO->getOperand(0)->getName());
-          uint32_t Op1Val = Op1->getLimitedValue(TypeBits);
-          return BinaryOperator::CreateAnd(X, ConstantInt::get(I.getContext(),
-                     APInt::getHighBitsSet(TypeBits, TypeBits-Op1Val)));
+          uint32_t Op1Val = COp1->getLimitedValue(TypeBits);
+
+          APInt Bits = APInt::getHighBitsSet(TypeBits, TypeBits - Op1Val);
+          Constant *Mask = ConstantInt::get(I.getContext(), Bits);
+          if (VectorType *VT = dyn_cast<VectorType>(X->getType()))
+            Mask = ConstantVector::getSplat(VT->getNumElements(), Mask);
+          return BinaryOperator::CreateAnd(X, Mask);
         }
 
         // Turn (((X >> C)&CC) + Y) << C  ->  (X + (Y << C)) & (CC << C)
@@ -477,7 +495,7 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
       }
 
 
-      // If the operand is an bitwise operator with a constant RHS, and the
+      // If the operand is a bitwise operator with a constant RHS, and the
       // shift is the only use, we can pull it out of the shift.
       if (ConstantInt *Op0C = dyn_cast<ConstantInt>(Op0BO->getOperand(1))) {
         bool isValid = true;     // Valid only for And, Or, Xor
@@ -523,7 +541,7 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
   // Find out if this is a shift of a shift by a constant.
   BinaryOperator *ShiftOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Op0);
   if (ShiftOp && !ShiftOp->isShift())
-    ShiftOp = 0;
+    ShiftOp = nullptr;
 
   if (ShiftOp && isa<ConstantInt>(ShiftOp->getOperand(1))) {
 
@@ -541,9 +559,9 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
 
     ConstantInt *ShiftAmt1C = cast<ConstantInt>(ShiftOp->getOperand(1));
     uint32_t ShiftAmt1 = ShiftAmt1C->getLimitedValue(TypeBits);
-    uint32_t ShiftAmt2 = Op1->getLimitedValue(TypeBits);
+    uint32_t ShiftAmt2 = COp1->getLimitedValue(TypeBits);
     assert(ShiftAmt2 != 0 && "Should have been simplified earlier");
-    if (ShiftAmt1 == 0) return 0;  // Will be simplified in the future.
+    if (ShiftAmt1 == 0) return nullptr;  // Will be simplified in the future.
     Value *X = ShiftOp->getOperand(0);
 
     IntegerType *Ty = cast<IntegerType>(I.getType());
@@ -671,13 +689,16 @@ Instruction *InstCombiner::FoldShiftByConstant(Value *Op0, ConstantInt *Op1,
       }
     }
   }
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 Instruction *InstCombiner::visitShl(BinaryOperator &I) {
-  if (Value *V = SimplifyShlInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1),
-                                 I.hasNoSignedWrap(), I.hasNoUnsignedWrap(),
-                                 DL))
+  if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
+    return ReplaceInstUsesWith(I, V);
+
+  if (Value *V =
+          SimplifyShlInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.hasNoSignedWrap(),
+                          I.hasNoUnsignedWrap(), DL, TLI, DT, AC))
     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
 
   if (Instruction *V = commonShiftTransforms(I))
@@ -689,14 +710,15 @@ Instruction *InstCombiner::visitShl(BinaryOperator &I) {
     // If the shifted-out value is known-zero, then this is a NUW shift.
     if (!I.hasNoUnsignedWrap() &&
         MaskedValueIsZero(I.getOperand(0),
-                          APInt::getHighBitsSet(Op1C->getBitWidth(), ShAmt))) {
+                          APInt::getHighBitsSet(Op1C->getBitWidth(), ShAmt),
+                          0, &I)) {
           I.setHasNoUnsignedWrap();
           return &I;
         }
 
     // If the shifted out value is all signbits, this is a NSW shift.
     if (!I.hasNoSignedWrap() &&
-        ComputeNumSignBits(I.getOperand(0)) > ShAmt) {
+        ComputeNumSignBits(I.getOperand(0), 0, &I) > ShAmt) {
       I.setHasNoSignedWrap();
       return &I;
     }
@@ -709,12 +731,15 @@ Instruction *InstCombiner::visitShl(BinaryOperator &I) {
       match(I.getOperand(1), m_Constant(C2)))
     return BinaryOperator::CreateShl(ConstantExpr::getShl(C1, C2), A);
 
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 Instruction *InstCombiner::visitLShr(BinaryOperator &I) {
-  if (Value *V = SimplifyLShrInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1),
-                                  I.isExact(), DL))
+  if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
+    return ReplaceInstUsesWith(I, V);
+
+  if (Value *V = SimplifyLShrInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.isExact(),
+                                  DL, TLI, DT, AC))
     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
 
   if (Instruction *R = commonShiftTransforms(I))
@@ -743,18 +768,22 @@ Instruction *InstCombiner::visitLShr(BinaryOperator &I) {
 
     // If the shifted-out value is known-zero, then this is an exact shift.
     if (!I.isExact() &&
-        MaskedValueIsZero(Op0,APInt::getLowBitsSet(Op1C->getBitWidth(),ShAmt))){
+        MaskedValueIsZero(Op0, APInt::getLowBitsSet(Op1C->getBitWidth(), ShAmt),
+                          0, &I)){
       I.setIsExact();
       return &I;
     }
   }
 
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
 
 Instruction *InstCombiner::visitAShr(BinaryOperator &I) {
-  if (Value *V = SimplifyAShrInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1),
-                                  I.isExact(), DL))
+  if (Value *V = SimplifyVectorOp(I))
+    return ReplaceInstUsesWith(I, V);
+
+  if (Value *V = SimplifyAShrInst(I.getOperand(0), I.getOperand(1), I.isExact(),
+                                  DL, TLI, DT, AC))
     return ReplaceInstUsesWith(I, V);
 
   if (Instruction *R = commonShiftTransforms(I))
@@ -769,11 +798,6 @@ Instruction *InstCombiner::visitAShr(BinaryOperator &I) {
     // have a sign-extend idiom.
     Value *X;
     if (match(Op0, m_Shl(m_Value(X), m_Specific(Op1)))) {
-      // If the left shift is just shifting out partial signbits, delete the
-      // extension.
-      if (cast<OverflowingBinaryOperator>(Op0)->hasNoSignedWrap())
-        return ReplaceInstUsesWith(I, X);
-
       // If the input is an extension from the shifted amount value, e.g.
       //   %x = zext i8 %A to i32
       //   %y = shl i32 %x, 24
@@ -789,7 +813,8 @@ Instruction *InstCombiner::visitAShr(BinaryOperator &I) {
 
     // If the shifted-out value is known-zero, then this is an exact shift.
     if (!I.isExact() &&
-        MaskedValueIsZero(Op0,APInt::getLowBitsSet(Op1C->getBitWidth(),ShAmt))){
+        MaskedValueIsZero(Op0,APInt::getLowBitsSet(Op1C->getBitWidth(),ShAmt),
+                          0, &I)){
       I.setIsExact();
       return &I;
     }
@@ -797,14 +822,9 @@ Instruction *InstCombiner::visitAShr(BinaryOperator &I) {
 
   // See if we can turn a signed shr into an unsigned shr.
   if (MaskedValueIsZero(Op0,
-                        APInt::getSignBit(I.getType()->getScalarSizeInBits())))
+                        APInt::getSignBit(I.getType()->getScalarSizeInBits()),
+                        0, &I))
     return BinaryOperator::CreateLShr(Op0, Op1);
 
-  // Arithmetic shifting an all-sign-bit value is a no-op.
-  unsigned NumSignBits = ComputeNumSignBits(Op0);
-  if (NumSignBits == Op0->getType()->getScalarSizeInBits())
-    return ReplaceInstUsesWith(I, Op0);
-
-  return 0;
+  return nullptr;
 }
-