API change for {BinaryOperator|CmpInst|CastInst}::create*() --> Create. Legacy interf...
[oota-llvm.git] / lib / Transforms / Scalar / Reassociate.cpp
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@@ -2,8 +2,8 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by the LLVM research group and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 #include "llvm/Pass.h"
 #include "llvm/Assembly/Writer.h"
 #include "llvm/Support/CFG.h"
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
 #include "llvm/Support/Debug.h"
 #include "llvm/ADT/PostOrderIterator.h"
 #include "llvm/ADT/Statistic.h"
 #include <algorithm>
+#include <map>
 using namespace llvm;
 
 STATISTIC(NumLinear , "Number of insts linearized");
@@ -41,7 +43,7 @@ STATISTIC(NumAnnihil, "Number of expr tree annihilated");
 STATISTIC(NumFactor , "Number of multiplies factored");
 
 namespace {
-  struct ValueEntry {
+  struct VISIBILITY_HIDDEN ValueEntry {
     unsigned Rank;
     Value *Op;
     ValueEntry(unsigned R, Value *O) : Rank(R), Op(O) {}
@@ -62,12 +64,15 @@ static void PrintOps(Instruction *I, const std::vector<ValueEntry> &Ops) {
       << "," << Ops[i].Rank;
 }
   
-namespace {  
-  class Reassociate : public FunctionPass {
+namespace {
+  class VISIBILITY_HIDDEN Reassociate : public FunctionPass {
     std::map<BasicBlock*, unsigned> RankMap;
     std::map<Value*, unsigned> ValueRankMap;
     bool MadeChange;
   public:
+    static char ID; // Pass identification, replacement for typeid
+    Reassociate() : FunctionPass((intptr_t)&ID) {}
+
     bool runOnFunction(Function &F);
 
     virtual void getAnalysisUsage(AnalysisUsage &AU) const {
@@ -87,10 +92,11 @@ namespace {
     
     void RemoveDeadBinaryOp(Value *V);
   };
-
-  RegisterPass<Reassociate> X("reassociate", "Reassociate expressions");
 }
 
+char Reassociate::ID = 0;
+static RegisterPass<Reassociate> X("reassociate", "Reassociate expressions");
+
 // Public interface to the Reassociate pass
 FunctionPass *llvm::createReassociatePass() { return new Reassociate(); }
 
@@ -186,15 +192,10 @@ static BinaryOperator *isReassociableOp(Value *V, unsigned Opcode) {
 /// LowerNegateToMultiply - Replace 0-X with X*-1.
 ///
 static Instruction *LowerNegateToMultiply(Instruction *Neg) {
-  Constant *Cst;
-  if (Neg->getType()->isFloatingPoint())
-    Cst = ConstantFP::get(Neg->getType(), -1);
-  else
-    Cst = ConstantInt::getAllOnesValue(Neg->getType());
-
-  std::string NegName = Neg->getName(); Neg->setName("");
-  Instruction *Res = BinaryOperator::createMul(Neg->getOperand(1), Cst, NegName,
-                                               Neg);
+  Constant *Cst = ConstantInt::getAllOnesValue(Neg->getType());
+
+  Instruction *Res = BinaryOperator::CreateMul(Neg->getOperand(1), Cst, "",Neg);
+  Res->takeName(Neg);
   Neg->replaceAllUsesWith(Res);
   Neg->eraseFromParent();
   return Res;
@@ -388,31 +389,46 @@ static Value *NegateValue(Value *V, Instruction *BI) {
   // Insert a 'neg' instruction that subtracts the value from zero to get the
   // negation.
   //
-  return BinaryOperator::createNeg(V, V->getName() + ".neg", BI);
+  return BinaryOperator::CreateNeg(V, V->getName() + ".neg", BI);
+}
+
+/// ShouldBreakUpSubtract - Return true if we should break up this subtract of
+/// X-Y into (X + -Y).
+static bool ShouldBreakUpSubtract(Instruction *Sub) {
+  // If this is a negation, we can't split it up!
+  if (BinaryOperator::isNeg(Sub))
+    return false;
+  
+  // Don't bother to break this up unless either the LHS is an associable add or
+  // subtract or if this is only used by one.
+  if (isReassociableOp(Sub->getOperand(0), Instruction::Add) ||
+      isReassociableOp(Sub->getOperand(0), Instruction::Sub))
+    return true;
+  if (isReassociableOp(Sub->getOperand(1), Instruction::Add) ||
+      isReassociableOp(Sub->getOperand(1), Instruction::Sub))
+    return true;
+  if (Sub->hasOneUse() && 
+      (isReassociableOp(Sub->use_back(), Instruction::Add) ||
+       isReassociableOp(Sub->use_back(), Instruction::Sub)))
+    return true;
+    
+  return false;
 }
 
 /// BreakUpSubtract - If we have (X-Y), and if either X is an add, or if this is
 /// only used by an add, transform this into (X+(0-Y)) to promote better
 /// reassociation.
 static Instruction *BreakUpSubtract(Instruction *Sub) {
-  // Don't bother to break this up unless either the LHS is an associable add or
-  // if this is only used by one.
-  if (!isReassociableOp(Sub->getOperand(0), Instruction::Add) &&
-      !isReassociableOp(Sub->getOperand(1), Instruction::Add) &&
-      !(Sub->hasOneUse() &&isReassociableOp(Sub->use_back(), Instruction::Add)))
-    return 0;
-
   // Convert a subtract into an add and a neg instruction... so that sub
   // instructions can be commuted with other add instructions...
   //
   // Calculate the negative value of Operand 1 of the sub instruction...
   // and set it as the RHS of the add instruction we just made...
   //
-  std::string Name = Sub->getName();
-  Sub->setName("");
   Value *NegVal = NegateValue(Sub->getOperand(1), Sub);
   Instruction *New =
-    BinaryOperator::createAdd(Sub->getOperand(0), NegVal, Name, Sub);
+    BinaryOperator::CreateAdd(Sub->getOperand(0), NegVal, "", Sub);
+  New->takeName(Sub);
 
   // Everyone now refers to the add instruction.
   Sub->replaceAllUsesWith(New);
@@ -435,9 +451,9 @@ static Instruction *ConvertShiftToMul(Instruction *Shl) {
     Constant *MulCst = ConstantInt::get(Shl->getType(), 1);
     MulCst = ConstantExpr::getShl(MulCst, cast<Constant>(Shl->getOperand(1)));
     
-    std::string Name = Shl->getName();  Shl->setName("");
-    Instruction *Mul = BinaryOperator::createMul(Shl->getOperand(0), MulCst,
-                                                 Name, Shl);
+    Instruction *Mul = BinaryOperator::CreateMul(Shl->getOperand(0), MulCst,
+                                                 "", Shl);
+    Mul->takeName(Shl);
     Shl->replaceAllUsesWith(Mul);
     Shl->eraseFromParent();
     return Mul;
@@ -469,7 +485,7 @@ static Value *EmitAddTreeOfValues(Instruction *I, std::vector<Value*> &Ops) {
   Value *V1 = Ops.back();
   Ops.pop_back();
   Value *V2 = EmitAddTreeOfValues(I, Ops);
-  return BinaryOperator::createAdd(V2, V1, "tmp", I);
+  return BinaryOperator::CreateAdd(V2, V1, "tmp", I);
 }
 
 /// RemoveFactorFromExpression - If V is an expression tree that is a 
@@ -541,7 +557,7 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
     switch (Opcode) {
     default: break;
     case Instruction::And:
-      if (CstVal->isNullValue()) {           // ... & 0 -> 0
+      if (CstVal->isZero()) {                // ... & 0 -> 0
         ++NumAnnihil;
         return CstVal;
       } else if (CstVal->isAllOnesValue()) { // ... & -1 -> ...
@@ -549,10 +565,10 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
       }
       break;
     case Instruction::Mul:
-      if (CstVal->isNullValue()) {           // ... * 0 -> 0
+      if (CstVal->isZero()) {                // ... * 0 -> 0
         ++NumAnnihil;
         return CstVal;
-      } else if (cast<ConstantInt>(CstVal)->getZExtValue() == 1) {
+      } else if (cast<ConstantInt>(CstVal)->isOne()) {
         Ops.pop_back();                      // ... * 1 -> ...
       }
       break;
@@ -564,7 +580,7 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
       // FALLTHROUGH!
     case Instruction::Add:
     case Instruction::Xor:
-      if (CstVal->isNullValue())             // ... [|^+] 0 -> ...
+      if (CstVal->isZero())                  // ... [|^+] 0 -> ...
         Ops.pop_back();
       break;
     }
@@ -661,32 +677,32 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
     std::map<Value*, unsigned> FactorOccurrences;
     unsigned MaxOcc = 0;
     Value *MaxOccVal = 0;
-    if (!I->getType()->isFloatingPoint()) {
-      for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
-        if (BinaryOperator *BOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Ops[i].Op))
-          if (BOp->getOpcode() == Instruction::Mul && BOp->use_empty()) {
-            // Compute all of the factors of this added value.
-            std::vector<Value*> Factors;
-            FindSingleUseMultiplyFactors(BOp, Factors);
-            assert(Factors.size() > 1 && "Bad linearize!");
-            
-            // Add one to FactorOccurrences for each unique factor in this op.
-            if (Factors.size() == 2) {
-              unsigned Occ = ++FactorOccurrences[Factors[0]];
-              if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[0]; }
-              if (Factors[0] != Factors[1]) {   // Don't double count A*A.
-                Occ = ++FactorOccurrences[Factors[1]];
-                if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[1]; }
+    for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
+      if (BinaryOperator *BOp = dyn_cast<BinaryOperator>(Ops[i].Op)) {
+        if (BOp->getOpcode() == Instruction::Mul && BOp->use_empty()) {
+          // Compute all of the factors of this added value.
+          std::vector<Value*> Factors;
+          FindSingleUseMultiplyFactors(BOp, Factors);
+          assert(Factors.size() > 1 && "Bad linearize!");
+
+          // Add one to FactorOccurrences for each unique factor in this op.
+          if (Factors.size() == 2) {
+            unsigned Occ = ++FactorOccurrences[Factors[0]];
+            if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[0]; }
+            if (Factors[0] != Factors[1]) {   // Don't double count A*A.
+              Occ = ++FactorOccurrences[Factors[1]];
+              if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[1]; }
+            }
+          } else {
+            std::set<Value*> Duplicates;
+            for (unsigned i = 0, e = Factors.size(); i != e; ++i) {
+              if (Duplicates.insert(Factors[i]).second) {
+                unsigned Occ = ++FactorOccurrences[Factors[i]];
+                if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[i]; }
               }
-            } else {
-              std::set<Value*> Duplicates;
-              for (unsigned i = 0, e = Factors.size(); i != e; ++i)
-                if (Duplicates.insert(Factors[i]).second) {
-                  unsigned Occ = ++FactorOccurrences[Factors[i]];
-                  if (Occ > MaxOcc) { MaxOcc = Occ; MaxOccVal = Factors[i]; }
-                }
             }
           }
+        }
       }
     }
 
@@ -698,7 +714,7 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
       // this, we could otherwise run into situations where removing a factor
       // from an expression will drop a use of maxocc, and this can cause 
       // RemoveFactorFromExpression on successive values to behave differently.
-      Instruction *DummyInst = BinaryOperator::createAdd(MaxOccVal, MaxOccVal);
+      Instruction *DummyInst = BinaryOperator::CreateAdd(MaxOccVal, MaxOccVal);
       std::vector<Value*> NewMulOps;
       for (unsigned i = 0, e = Ops.size(); i != e; ++i) {
         if (Value *V = RemoveFactorFromExpression(Ops[i].Op, MaxOccVal)) {
@@ -713,7 +729,7 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
 
       unsigned NumAddedValues = NewMulOps.size();
       Value *V = EmitAddTreeOfValues(I, NewMulOps);
-      Value *V2 = BinaryOperator::createMul(V, MaxOccVal, "tmp", I);
+      Value *V2 = BinaryOperator::CreateMul(V, MaxOccVal, "tmp", I);
 
       // Now that we have inserted V and its sole use, optimize it. This allows
       // us to handle cases that require multiple factoring steps, such as this:
@@ -723,7 +739,7 @@ Value *Reassociate::OptimizeExpression(BinaryOperator *I,
       
       ++NumFactor;
       
-      if (Ops.size() == 0)
+      if (Ops.empty())
         return V2;
 
       // Add the new value to the list of things being added.
@@ -757,18 +773,16 @@ void Reassociate::ReassociateBB(BasicBlock *BB) {
 
     // Reject cases where it is pointless to do this.
     if (!isa<BinaryOperator>(BI) || BI->getType()->isFloatingPoint() || 
-        isa<PackedType>(BI->getType()))
+        isa<VectorType>(BI->getType()))
       continue;  // Floating point ops are not associative.
 
     // If this is a subtract instruction which is not already in negate form,
     // see if we can convert it to X+-Y.
     if (BI->getOpcode() == Instruction::Sub) {
-      if (!BinaryOperator::isNeg(BI)) {
-        if (Instruction *NI = BreakUpSubtract(BI)) {
-          MadeChange = true;
-          BI = NI;
-        }
-      } else {
+      if (ShouldBreakUpSubtract(BI)) {
+        BI = BreakUpSubtract(BI);
+        MadeChange = true;
+      } else if (BinaryOperator::isNeg(BI)) {
         // Otherwise, this is a negation.  See if the operand is a multiply tree
         // and if this is not an inner node of a multiply tree.
         if (isReassociableOp(BI->getOperand(1), Instruction::Mul) &&