]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/ADT/APInt.h
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r303291, and update
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / ADT / APInt.h
1 //===-- llvm/ADT/APInt.h - For Arbitrary Precision Integer -----*- C++ -*--===//
2 //
3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
4 //
5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
6 // License. See LICENSE.TXT for details.
7 //
8 //===----------------------------------------------------------------------===//
9 ///
10 /// \file
11 /// \brief This file implements a class to represent arbitrary precision
12 /// integral constant values and operations on them.
13 ///
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_ADT_APINT_H
17 #define LLVM_ADT_APINT_H
18
19 #include "llvm/Support/Compiler.h"
20 #include "llvm/Support/MathExtras.h"
21 #include <cassert>
22 #include <climits>
23 #include <cstring>
24 #include <string>
25
26 namespace llvm {
27 class FoldingSetNodeID;
28 class StringRef;
29 class hash_code;
30 class raw_ostream;
31
32 template <typename T> class SmallVectorImpl;
33 template <typename T> class ArrayRef;
34
35 class APInt;
36
37 inline APInt operator-(APInt);
38
39 //===----------------------------------------------------------------------===//
40 //                              APInt Class
41 //===----------------------------------------------------------------------===//
42
43 /// \brief Class for arbitrary precision integers.
44 ///
45 /// APInt is a functional replacement for common case unsigned integer type like
46 /// "unsigned", "unsigned long" or "uint64_t", but also allows non-byte-width
47 /// integer sizes and large integer value types such as 3-bits, 15-bits, or more
48 /// than 64-bits of precision. APInt provides a variety of arithmetic operators
49 /// and methods to manipulate integer values of any bit-width. It supports both
50 /// the typical integer arithmetic and comparison operations as well as bitwise
51 /// manipulation.
52 ///
53 /// The class has several invariants worth noting:
54 ///   * All bit, byte, and word positions are zero-based.
55 ///   * Once the bit width is set, it doesn't change except by the Truncate,
56 ///     SignExtend, or ZeroExtend operations.
57 ///   * All binary operators must be on APInt instances of the same bit width.
58 ///     Attempting to use these operators on instances with different bit
59 ///     widths will yield an assertion.
60 ///   * The value is stored canonically as an unsigned value. For operations
61 ///     where it makes a difference, there are both signed and unsigned variants
62 ///     of the operation. For example, sdiv and udiv. However, because the bit
63 ///     widths must be the same, operations such as Mul and Add produce the same
64 ///     results regardless of whether the values are interpreted as signed or
65 ///     not.
66 ///   * In general, the class tries to follow the style of computation that LLVM
67 ///     uses in its IR. This simplifies its use for LLVM.
68 ///
69 class LLVM_NODISCARD APInt {
70 public:
71   typedef uint64_t WordType;
72
73   /// This enum is used to hold the constants we needed for APInt.
74   enum : unsigned {
75     /// Byte size of a word.
76     APINT_WORD_SIZE = sizeof(WordType),
77     /// Bits in a word.
78     APINT_BITS_PER_WORD = APINT_WORD_SIZE * CHAR_BIT
79   };
80
81   static const WordType WORD_MAX = ~WordType(0);
82
83 private:
84   /// This union is used to store the integer value. When the
85   /// integer bit-width <= 64, it uses VAL, otherwise it uses pVal.
86   union {
87     uint64_t VAL;   ///< Used to store the <= 64 bits integer value.
88     uint64_t *pVal; ///< Used to store the >64 bits integer value.
89   } U;
90
91   unsigned BitWidth; ///< The number of bits in this APInt.
92
93   friend struct DenseMapAPIntKeyInfo;
94
95   friend class APSInt;
96
97   /// \brief Fast internal constructor
98   ///
99   /// This constructor is used only internally for speed of construction of
100   /// temporaries. It is unsafe for general use so it is not public.
101   APInt(uint64_t *val, unsigned bits) : BitWidth(bits) {
102     U.pVal = val;
103   }
104
105   /// \brief Determine if this APInt just has one word to store value.
106   ///
107   /// \returns true if the number of bits <= 64, false otherwise.
108   bool isSingleWord() const { return BitWidth <= APINT_BITS_PER_WORD; }
109
110   /// \brief Determine which word a bit is in.
111   ///
112   /// \returns the word position for the specified bit position.
113   static unsigned whichWord(unsigned bitPosition) {
114     return bitPosition / APINT_BITS_PER_WORD;
115   }
116
117   /// \brief Determine which bit in a word a bit is in.
118   ///
119   /// \returns the bit position in a word for the specified bit position
120   /// in the APInt.
121   static unsigned whichBit(unsigned bitPosition) {
122     return bitPosition % APINT_BITS_PER_WORD;
123   }
124
125   /// \brief Get a single bit mask.
126   ///
127   /// \returns a uint64_t with only bit at "whichBit(bitPosition)" set
128   /// This method generates and returns a uint64_t (word) mask for a single
129   /// bit at a specific bit position. This is used to mask the bit in the
130   /// corresponding word.
131   static uint64_t maskBit(unsigned bitPosition) {
132     return 1ULL << whichBit(bitPosition);
133   }
134
135   /// \brief Clear unused high order bits
136   ///
137   /// This method is used internally to clear the top "N" bits in the high order
138   /// word that are not used by the APInt. This is needed after the most
139   /// significant word is assigned a value to ensure that those bits are
140   /// zero'd out.
141   APInt &clearUnusedBits() {
142     // Compute how many bits are used in the final word
143     unsigned WordBits = ((BitWidth-1) % APINT_BITS_PER_WORD) + 1;
144
145     // Mask out the high bits.
146     uint64_t mask = WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - WordBits);
147     if (isSingleWord())
148       U.VAL &= mask;
149     else
150       U.pVal[getNumWords() - 1] &= mask;
151     return *this;
152   }
153
154   /// \brief Get the word corresponding to a bit position
155   /// \returns the corresponding word for the specified bit position.
156   uint64_t getWord(unsigned bitPosition) const {
157     return isSingleWord() ? U.VAL : U.pVal[whichWord(bitPosition)];
158   }
159
160   /// Utility method to change the bit width of this APInt to new bit width,
161   /// allocating and/or deallocating as necessary. There is no guarantee on the
162   /// value of any bits upon return. Caller should populate the bits after.
163   void reallocate(unsigned NewBitWidth);
164
165   /// \brief Convert a char array into an APInt
166   ///
167   /// \param radix 2, 8, 10, 16, or 36
168   /// Converts a string into a number.  The string must be non-empty
169   /// and well-formed as a number of the given base. The bit-width
170   /// must be sufficient to hold the result.
171   ///
172   /// This is used by the constructors that take string arguments.
173   ///
174   /// StringRef::getAsInteger is superficially similar but (1) does
175   /// not assume that the string is well-formed and (2) grows the
176   /// result to hold the input.
177   void fromString(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
178
179   /// \brief An internal division function for dividing APInts.
180   ///
181   /// This is used by the toString method to divide by the radix. It simply
182   /// provides a more convenient form of divide for internal use since KnuthDiv
183   /// has specific constraints on its inputs. If those constraints are not met
184   /// then it provides a simpler form of divide.
185   static void divide(const APInt &LHS, unsigned lhsWords, const APInt &RHS,
186                      unsigned rhsWords, APInt *Quotient, APInt *Remainder);
187
188   /// out-of-line slow case for inline constructor
189   void initSlowCase(uint64_t val, bool isSigned);
190
191   /// shared code between two array constructors
192   void initFromArray(ArrayRef<uint64_t> array);
193
194   /// out-of-line slow case for inline copy constructor
195   void initSlowCase(const APInt &that);
196
197   /// out-of-line slow case for shl
198   void shlSlowCase(unsigned ShiftAmt);
199
200   /// out-of-line slow case for lshr.
201   void lshrSlowCase(unsigned ShiftAmt);
202
203   /// out-of-line slow case for ashr.
204   void ashrSlowCase(unsigned ShiftAmt);
205
206   /// out-of-line slow case for operator=
207   void AssignSlowCase(const APInt &RHS);
208
209   /// out-of-line slow case for operator==
210   bool EqualSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
211
212   /// out-of-line slow case for countLeadingZeros
213   unsigned countLeadingZerosSlowCase() const LLVM_READONLY;
214
215   /// out-of-line slow case for countTrailingOnes
216   unsigned countTrailingOnesSlowCase() const LLVM_READONLY;
217
218   /// out-of-line slow case for countPopulation
219   unsigned countPopulationSlowCase() const LLVM_READONLY;
220
221   /// out-of-line slow case for intersects.
222   bool intersectsSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
223
224   /// out-of-line slow case for isSubsetOf.
225   bool isSubsetOfSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
226
227   /// out-of-line slow case for setBits.
228   void setBitsSlowCase(unsigned loBit, unsigned hiBit);
229
230   /// out-of-line slow case for flipAllBits.
231   void flipAllBitsSlowCase();
232
233   /// out-of-line slow case for operator&=.
234   void AndAssignSlowCase(const APInt& RHS);
235
236   /// out-of-line slow case for operator|=.
237   void OrAssignSlowCase(const APInt& RHS);
238
239   /// out-of-line slow case for operator^=.
240   void XorAssignSlowCase(const APInt& RHS);
241
242   /// Unsigned comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
243   /// to, or greater than RHS.
244   int compare(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
245
246   /// Signed comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
247   /// to, or greater than RHS.
248   int compareSigned(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
249
250 public:
251   /// \name Constructors
252   /// @{
253
254   /// \brief Create a new APInt of numBits width, initialized as val.
255   ///
256   /// If isSigned is true then val is treated as if it were a signed value
257   /// (i.e. as an int64_t) and the appropriate sign extension to the bit width
258   /// will be done. Otherwise, no sign extension occurs (high order bits beyond
259   /// the range of val are zero filled).
260   ///
261   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
262   /// \param val the initial value of the APInt
263   /// \param isSigned how to treat signedness of val
264   APInt(unsigned numBits, uint64_t val, bool isSigned = false)
265       : BitWidth(numBits) {
266     assert(BitWidth && "bitwidth too small");
267     if (isSingleWord()) {
268       U.VAL = val;
269       clearUnusedBits();
270     } else {
271       initSlowCase(val, isSigned);
272     }
273   }
274
275   /// \brief Construct an APInt of numBits width, initialized as bigVal[].
276   ///
277   /// Note that bigVal.size() can be smaller or larger than the corresponding
278   /// bit width but any extraneous bits will be dropped.
279   ///
280   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
281   /// \param bigVal a sequence of words to form the initial value of the APInt
282   APInt(unsigned numBits, ArrayRef<uint64_t> bigVal);
283
284   /// Equivalent to APInt(numBits, ArrayRef<uint64_t>(bigVal, numWords)), but
285   /// deprecated because this constructor is prone to ambiguity with the
286   /// APInt(unsigned, uint64_t, bool) constructor.
287   ///
288   /// If this overload is ever deleted, care should be taken to prevent calls
289   /// from being incorrectly captured by the APInt(unsigned, uint64_t, bool)
290   /// constructor.
291   APInt(unsigned numBits, unsigned numWords, const uint64_t bigVal[]);
292
293   /// \brief Construct an APInt from a string representation.
294   ///
295   /// This constructor interprets the string \p str in the given radix. The
296   /// interpretation stops when the first character that is not suitable for the
297   /// radix is encountered, or the end of the string. Acceptable radix values
298   /// are 2, 8, 10, 16, and 36. It is an error for the value implied by the
299   /// string to require more bits than numBits.
300   ///
301   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
302   /// \param str the string to be interpreted
303   /// \param radix the radix to use for the conversion
304   APInt(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
305
306   /// Simply makes *this a copy of that.
307   /// @brief Copy Constructor.
308   APInt(const APInt &that) : BitWidth(that.BitWidth) {
309     if (isSingleWord())
310       U.VAL = that.U.VAL;
311     else
312       initSlowCase(that);
313   }
314
315   /// \brief Move Constructor.
316   APInt(APInt &&that) : BitWidth(that.BitWidth) {
317     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
318     that.BitWidth = 0;
319   }
320
321   /// \brief Destructor.
322   ~APInt() {
323     if (needsCleanup())
324       delete[] U.pVal;
325   }
326
327   /// \brief Default constructor that creates an uninteresting APInt
328   /// representing a 1-bit zero value.
329   ///
330   /// This is useful for object deserialization (pair this with the static
331   ///  method Read).
332   explicit APInt() : BitWidth(1) { U.VAL = 0; }
333
334   /// \brief Returns whether this instance allocated memory.
335   bool needsCleanup() const { return !isSingleWord(); }
336
337   /// Used to insert APInt objects, or objects that contain APInt objects, into
338   ///  FoldingSets.
339   void Profile(FoldingSetNodeID &id) const;
340
341   /// @}
342   /// \name Value Tests
343   /// @{
344
345   /// \brief Determine sign of this APInt.
346   ///
347   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
348   ///
349   /// \returns true if this APInt is negative, false otherwise
350   bool isNegative() const { return (*this)[BitWidth - 1]; }
351
352   /// \brief Determine if this APInt Value is non-negative (>= 0)
353   ///
354   /// This tests the high bit of the APInt to determine if it is unset.
355   bool isNonNegative() const { return !isNegative(); }
356
357   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is set.
358   ///
359   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
360   ///
361   /// \returns true if this APInt has its sign bit set, false otherwise.
362   bool isSignBitSet() const { return (*this)[BitWidth-1]; }
363
364   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is clear.
365   ///
366   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is clear.
367   ///
368   /// \returns true if this APInt has its sign bit clear, false otherwise.
369   bool isSignBitClear() const { return !isSignBitSet(); }
370
371   /// \brief Determine if this APInt Value is positive.
372   ///
373   /// This tests if the value of this APInt is positive (> 0). Note
374   /// that 0 is not a positive value.
375   ///
376   /// \returns true if this APInt is positive.
377   bool isStrictlyPositive() const { return isNonNegative() && !isNullValue(); }
378
379   /// \brief Determine if all bits are set
380   ///
381   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are set or not.
382   bool isAllOnesValue() const {
383     if (isSingleWord())
384       return U.VAL == WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
385     return countPopulationSlowCase() == BitWidth;
386   }
387
388   /// \brief Determine if all bits are clear
389   ///
390   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are clear or
391   /// not.
392   bool isNullValue() const { return !*this; }
393
394   /// \brief Determine if this is the largest unsigned value.
395   ///
396   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum unsigned
397   /// value for the APInt's bit width.
398   bool isMaxValue() const { return isAllOnesValue(); }
399
400   /// \brief Determine if this is the largest signed value.
401   ///
402   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum signed
403   /// value for the APInt's bit width.
404   bool isMaxSignedValue() const {
405     return !isNegative() && countPopulation() == BitWidth - 1;
406   }
407
408   /// \brief Determine if this is the smallest unsigned value.
409   ///
410   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum unsigned
411   /// value for the APInt's bit width.
412   bool isMinValue() const { return isNullValue(); }
413
414   /// \brief Determine if this is the smallest signed value.
415   ///
416   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum signed
417   /// value for the APInt's bit width.
418   bool isMinSignedValue() const {
419     return isNegative() && isPowerOf2();
420   }
421
422   /// \brief Check if this APInt has an N-bits unsigned integer value.
423   bool isIntN(unsigned N) const {
424     assert(N && "N == 0 ???");
425     return getActiveBits() <= N;
426   }
427
428   /// \brief Check if this APInt has an N-bits signed integer value.
429   bool isSignedIntN(unsigned N) const {
430     assert(N && "N == 0 ???");
431     return getMinSignedBits() <= N;
432   }
433
434   /// \brief Check if this APInt's value is a power of two greater than zero.
435   ///
436   /// \returns true if the argument APInt value is a power of two > 0.
437   bool isPowerOf2() const {
438     if (isSingleWord())
439       return isPowerOf2_64(U.VAL);
440     return countPopulationSlowCase() == 1;
441   }
442
443   /// \brief Check if the APInt's value is returned by getSignMask.
444   ///
445   /// \returns true if this is the value returned by getSignMask.
446   bool isSignMask() const { return isMinSignedValue(); }
447
448   /// \brief Convert APInt to a boolean value.
449   ///
450   /// This converts the APInt to a boolean value as a test against zero.
451   bool getBoolValue() const { return !!*this; }
452
453   /// If this value is smaller than the specified limit, return it, otherwise
454   /// return the limit value.  This causes the value to saturate to the limit.
455   uint64_t getLimitedValue(uint64_t Limit = UINT64_MAX) const {
456     return ugt(Limit) ? Limit : getZExtValue();
457   }
458
459   /// \brief Check if the APInt consists of a repeated bit pattern.
460   ///
461   /// e.g. 0x01010101 satisfies isSplat(8).
462   /// \param SplatSizeInBits The size of the pattern in bits. Must divide bit
463   /// width without remainder.
464   bool isSplat(unsigned SplatSizeInBits) const;
465
466   /// \returns true if this APInt value is a sequence of \param numBits ones
467   /// starting at the least significant bit with the remainder zero.
468   bool isMask(unsigned numBits) const {
469     assert(numBits != 0 && "numBits must be non-zero");
470     assert(numBits <= BitWidth && "numBits out of range");
471     if (isSingleWord())
472       return U.VAL == (WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - numBits));
473     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
474     return (numBits == Ones) &&
475            ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
476   }
477
478   /// \returns true if this APInt is a non-empty sequence of ones starting at
479   /// the least significant bit with the remainder zero.
480   /// Ex. isMask(0x0000FFFFU) == true.
481   bool isMask() const {
482     if (isSingleWord())
483       return isMask_64(U.VAL);
484     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
485     return (Ones > 0) && ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
486   }
487
488   /// \brief Return true if this APInt value contains a sequence of ones with
489   /// the remainder zero.
490   bool isShiftedMask() const {
491     if (isSingleWord())
492       return isShiftedMask_64(U.VAL);
493     unsigned Ones = countPopulationSlowCase();
494     unsigned LeadZ = countLeadingZerosSlowCase();
495     return (Ones + LeadZ + countTrailingZeros()) == BitWidth;
496   }
497
498   /// @}
499   /// \name Value Generators
500   /// @{
501
502   /// \brief Gets maximum unsigned value of APInt for specific bit width.
503   static APInt getMaxValue(unsigned numBits) {
504     return getAllOnesValue(numBits);
505   }
506
507   /// \brief Gets maximum signed value of APInt for a specific bit width.
508   static APInt getSignedMaxValue(unsigned numBits) {
509     APInt API = getAllOnesValue(numBits);
510     API.clearBit(numBits - 1);
511     return API;
512   }
513
514   /// \brief Gets minimum unsigned value of APInt for a specific bit width.
515   static APInt getMinValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
516
517   /// \brief Gets minimum signed value of APInt for a specific bit width.
518   static APInt getSignedMinValue(unsigned numBits) {
519     APInt API(numBits, 0);
520     API.setBit(numBits - 1);
521     return API;
522   }
523
524   /// \brief Get the SignMask for a specific bit width.
525   ///
526   /// This is just a wrapper function of getSignedMinValue(), and it helps code
527   /// readability when we want to get a SignMask.
528   static APInt getSignMask(unsigned BitWidth) {
529     return getSignedMinValue(BitWidth);
530   }
531
532   /// \brief Get the all-ones value.
533   ///
534   /// \returns the all-ones value for an APInt of the specified bit-width.
535   static APInt getAllOnesValue(unsigned numBits) {
536     return APInt(numBits, WORD_MAX, true);
537   }
538
539   /// \brief Get the '0' value.
540   ///
541   /// \returns the '0' value for an APInt of the specified bit-width.
542   static APInt getNullValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
543
544   /// \brief Compute an APInt containing numBits highbits from this APInt.
545   ///
546   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
547   /// the low bits and right shift to the least significant bit.
548   ///
549   /// \returns the high "numBits" bits of this APInt.
550   APInt getHiBits(unsigned numBits) const;
551
552   /// \brief Compute an APInt containing numBits lowbits from this APInt.
553   ///
554   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
555   /// the high bits.
556   ///
557   /// \returns the low "numBits" bits of this APInt.
558   APInt getLoBits(unsigned numBits) const;
559
560   /// \brief Return an APInt with exactly one bit set in the result.
561   static APInt getOneBitSet(unsigned numBits, unsigned BitNo) {
562     APInt Res(numBits, 0);
563     Res.setBit(BitNo);
564     return Res;
565   }
566
567   /// \brief Get a value with a block of bits set.
568   ///
569   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
570   /// bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) will be set. All other
571   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 0, 16) you would get
572   /// 0x0000FFFF. If hiBit is less than loBit then the set bits "wrap". For
573   /// example, with parameters (32, 28, 4), you would get 0xF000000F.
574   ///
575   /// \param numBits the intended bit width of the result
576   /// \param loBit the index of the lowest bit set.
577   /// \param hiBit the index of the highest bit set.
578   ///
579   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
580   static APInt getBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBit, unsigned hiBit) {
581     APInt Res(numBits, 0);
582     Res.setBits(loBit, hiBit);
583     return Res;
584   }
585
586   /// \brief Get a value with upper bits starting at loBit set.
587   ///
588   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
589   /// bits from loBit (inclusive) to numBits (exclusive) will be set. All other
590   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 12) you would get
591   /// 0xFFFFF000.
592   ///
593   /// \param numBits the intended bit width of the result
594   /// \param loBit the index of the lowest bit to set.
595   ///
596   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
597   static APInt getBitsSetFrom(unsigned numBits, unsigned loBit) {
598     APInt Res(numBits, 0);
599     Res.setBitsFrom(loBit);
600     return Res;
601   }
602
603   /// \brief Get a value with high bits set
604   ///
605   /// Constructs an APInt value that has the top hiBitsSet bits set.
606   ///
607   /// \param numBits the bitwidth of the result
608   /// \param hiBitsSet the number of high-order bits set in the result.
609   static APInt getHighBitsSet(unsigned numBits, unsigned hiBitsSet) {
610     APInt Res(numBits, 0);
611     Res.setHighBits(hiBitsSet);
612     return Res;
613   }
614
615   /// \brief Get a value with low bits set
616   ///
617   /// Constructs an APInt value that has the bottom loBitsSet bits set.
618   ///
619   /// \param numBits the bitwidth of the result
620   /// \param loBitsSet the number of low-order bits set in the result.
621   static APInt getLowBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBitsSet) {
622     APInt Res(numBits, 0);
623     Res.setLowBits(loBitsSet);
624     return Res;
625   }
626
627   /// \brief Return a value containing V broadcasted over NewLen bits.
628   static APInt getSplat(unsigned NewLen, const APInt &V);
629
630   /// \brief Determine if two APInts have the same value, after zero-extending
631   /// one of them (if needed!) to ensure that the bit-widths match.
632   static bool isSameValue(const APInt &I1, const APInt &I2) {
633     if (I1.getBitWidth() == I2.getBitWidth())
634       return I1 == I2;
635
636     if (I1.getBitWidth() > I2.getBitWidth())
637       return I1 == I2.zext(I1.getBitWidth());
638
639     return I1.zext(I2.getBitWidth()) == I2;
640   }
641
642   /// \brief Overload to compute a hash_code for an APInt value.
643   friend hash_code hash_value(const APInt &Arg);
644
645   /// This function returns a pointer to the internal storage of the APInt.
646   /// This is useful for writing out the APInt in binary form without any
647   /// conversions.
648   const uint64_t *getRawData() const {
649     if (isSingleWord())
650       return &U.VAL;
651     return &U.pVal[0];
652   }
653
654   /// @}
655   /// \name Unary Operators
656   /// @{
657
658   /// \brief Postfix increment operator.
659   ///
660   /// Increments *this by 1.
661   ///
662   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
663   const APInt operator++(int) {
664     APInt API(*this);
665     ++(*this);
666     return API;
667   }
668
669   /// \brief Prefix increment operator.
670   ///
671   /// \returns *this incremented by one
672   APInt &operator++();
673
674   /// \brief Postfix decrement operator.
675   ///
676   /// Decrements *this by 1.
677   ///
678   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
679   const APInt operator--(int) {
680     APInt API(*this);
681     --(*this);
682     return API;
683   }
684
685   /// \brief Prefix decrement operator.
686   ///
687   /// \returns *this decremented by one.
688   APInt &operator--();
689
690   /// \brief Logical negation operator.
691   ///
692   /// Performs logical negation operation on this APInt.
693   ///
694   /// \returns true if *this is zero, false otherwise.
695   bool operator!() const {
696     if (isSingleWord())
697       return U.VAL == 0;
698     return countLeadingZerosSlowCase() == BitWidth;
699   }
700
701   /// @}
702   /// \name Assignment Operators
703   /// @{
704
705   /// \brief Copy assignment operator.
706   ///
707   /// \returns *this after assignment of RHS.
708   APInt &operator=(const APInt &RHS) {
709     // If the bitwidths are the same, we can avoid mucking with memory
710     if (isSingleWord() && RHS.isSingleWord()) {
711       U.VAL = RHS.U.VAL;
712       BitWidth = RHS.BitWidth;
713       return clearUnusedBits();
714     }
715
716     AssignSlowCase(RHS);
717     return *this;
718   }
719
720   /// @brief Move assignment operator.
721   APInt &operator=(APInt &&that) {
722     assert(this != &that && "Self-move not supported");
723     if (!isSingleWord())
724       delete[] U.pVal;
725
726     // Use memcpy so that type based alias analysis sees both VAL and pVal
727     // as modified.
728     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
729
730     BitWidth = that.BitWidth;
731     that.BitWidth = 0;
732
733     return *this;
734   }
735
736   /// \brief Assignment operator.
737   ///
738   /// The RHS value is assigned to *this. If the significant bits in RHS exceed
739   /// the bit width, the excess bits are truncated. If the bit width is larger
740   /// than 64, the value is zero filled in the unspecified high order bits.
741   ///
742   /// \returns *this after assignment of RHS value.
743   APInt &operator=(uint64_t RHS) {
744     if (isSingleWord()) {
745       U.VAL = RHS;
746       clearUnusedBits();
747     } else {
748       U.pVal[0] = RHS;
749       memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
750     }
751     return *this;
752   }
753
754   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
755   ///
756   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. The result is
757   /// assigned to *this.
758   ///
759   /// \returns *this after ANDing with RHS.
760   APInt &operator&=(const APInt &RHS) {
761     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
762     if (isSingleWord())
763       U.VAL &= RHS.U.VAL;
764     else
765       AndAssignSlowCase(RHS);
766     return *this;
767   }
768
769   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
770   ///
771   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. RHS is
772   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
773   /// the LHS.
774   APInt &operator&=(uint64_t RHS) {
775     if (isSingleWord()) {
776       U.VAL &= RHS;
777       return *this;
778     }
779     U.pVal[0] &= RHS;
780     memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
781     return *this;
782   }
783
784   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
785   ///
786   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. The result is
787   /// assigned *this;
788   ///
789   /// \returns *this after ORing with RHS.
790   APInt &operator|=(const APInt &RHS) {
791     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
792     if (isSingleWord())
793       U.VAL |= RHS.U.VAL;
794     else
795       OrAssignSlowCase(RHS);
796     return *this;
797   }
798
799   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
800   ///
801   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. RHS is
802   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
803   /// the LHS.
804   APInt &operator|=(uint64_t RHS) {
805     if (isSingleWord()) {
806       U.VAL |= RHS;
807       clearUnusedBits();
808     } else {
809       U.pVal[0] |= RHS;
810     }
811     return *this;
812   }
813
814   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
815   ///
816   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. The result is
817   /// assigned to *this.
818   ///
819   /// \returns *this after XORing with RHS.
820   APInt &operator^=(const APInt &RHS) {
821     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
822     if (isSingleWord())
823       U.VAL ^= RHS.U.VAL;
824     else
825       XorAssignSlowCase(RHS);
826     return *this;
827   }
828
829   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
830   ///
831   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. RHS is
832   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
833   /// the LHS.
834   APInt &operator^=(uint64_t RHS) {
835     if (isSingleWord()) {
836       U.VAL ^= RHS;
837       clearUnusedBits();
838     } else {
839       U.pVal[0] ^= RHS;
840     }
841     return *this;
842   }
843
844   /// \brief Multiplication assignment operator.
845   ///
846   /// Multiplies this APInt by RHS and assigns the result to *this.
847   ///
848   /// \returns *this
849   APInt &operator*=(const APInt &RHS);
850   APInt &operator*=(uint64_t RHS);
851
852   /// \brief Addition assignment operator.
853   ///
854   /// Adds RHS to *this and assigns the result to *this.
855   ///
856   /// \returns *this
857   APInt &operator+=(const APInt &RHS);
858   APInt &operator+=(uint64_t RHS);
859
860   /// \brief Subtraction assignment operator.
861   ///
862   /// Subtracts RHS from *this and assigns the result to *this.
863   ///
864   /// \returns *this
865   APInt &operator-=(const APInt &RHS);
866   APInt &operator-=(uint64_t RHS);
867
868   /// \brief Left-shift assignment function.
869   ///
870   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
871   ///
872   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
873   APInt &operator<<=(unsigned ShiftAmt) {
874     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
875     if (isSingleWord()) {
876       if (ShiftAmt == BitWidth)
877         U.VAL = 0;
878       else
879         U.VAL <<= ShiftAmt;
880       return clearUnusedBits();
881     }
882     shlSlowCase(ShiftAmt);
883     return *this;
884   }
885
886   /// \brief Left-shift assignment function.
887   ///
888   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
889   ///
890   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
891   APInt &operator<<=(const APInt &ShiftAmt);
892
893   /// @}
894   /// \name Binary Operators
895   /// @{
896
897   /// \brief Multiplication operator.
898   ///
899   /// Multiplies this APInt by RHS and returns the result.
900   APInt operator*(const APInt &RHS) const;
901
902   /// \brief Left logical shift operator.
903   ///
904   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
905   APInt operator<<(unsigned Bits) const { return shl(Bits); }
906
907   /// \brief Left logical shift operator.
908   ///
909   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
910   APInt operator<<(const APInt &Bits) const { return shl(Bits); }
911
912   /// \brief Arithmetic right-shift function.
913   ///
914   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
915   APInt ashr(unsigned ShiftAmt) const {
916     APInt R(*this);
917     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
918     return R;
919   }
920
921   /// Arithmetic right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
922   void ashrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
923     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
924     if (isSingleWord()) {
925       int64_t SExtVAL = SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
926       if (ShiftAmt == BitWidth)
927         U.VAL = SExtVAL >> (APINT_BITS_PER_WORD - 1); // Fill with sign bit.
928       else
929         U.VAL = SExtVAL >> ShiftAmt;
930       clearUnusedBits();
931       return;
932     }
933     ashrSlowCase(ShiftAmt);
934   }
935
936   /// \brief Logical right-shift function.
937   ///
938   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
939   APInt lshr(unsigned shiftAmt) const {
940     APInt R(*this);
941     R.lshrInPlace(shiftAmt);
942     return R;
943   }
944
945   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
946   void lshrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
947     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
948     if (isSingleWord()) {
949       if (ShiftAmt == BitWidth)
950         U.VAL = 0;
951       else
952         U.VAL >>= ShiftAmt;
953       return;
954     }
955     lshrSlowCase(ShiftAmt);
956   }
957
958   /// \brief Left-shift function.
959   ///
960   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
961   APInt shl(unsigned shiftAmt) const {
962     APInt R(*this);
963     R <<= shiftAmt;
964     return R;
965   }
966
967   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
968   APInt rotl(unsigned rotateAmt) const;
969
970   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
971   APInt rotr(unsigned rotateAmt) const;
972
973   /// \brief Arithmetic right-shift function.
974   ///
975   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
976   APInt ashr(const APInt &ShiftAmt) const {
977     APInt R(*this);
978     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
979     return R;
980   }
981
982   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt in place.
983   void ashrInPlace(const APInt &shiftAmt);
984
985   /// \brief Logical right-shift function.
986   ///
987   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
988   APInt lshr(const APInt &ShiftAmt) const {
989     APInt R(*this);
990     R.lshrInPlace(ShiftAmt);
991     return R;
992   }
993
994   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
995   void lshrInPlace(const APInt &ShiftAmt);
996
997   /// \brief Left-shift function.
998   ///
999   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
1000   APInt shl(const APInt &ShiftAmt) const {
1001     APInt R(*this);
1002     R <<= ShiftAmt;
1003     return R;
1004   }
1005
1006   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
1007   APInt rotl(const APInt &rotateAmt) const;
1008
1009   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
1010   APInt rotr(const APInt &rotateAmt) const;
1011
1012   /// \brief Unsigned division operation.
1013   ///
1014   /// Perform an unsigned divide operation on this APInt by RHS. Both this and
1015   /// RHS are treated as unsigned quantities for purposes of this division.
1016   ///
1017   /// \returns a new APInt value containing the division result
1018   APInt udiv(const APInt &RHS) const;
1019
1020   /// \brief Signed division function for APInt.
1021   ///
1022   /// Signed divide this APInt by APInt RHS.
1023   APInt sdiv(const APInt &RHS) const;
1024
1025   /// \brief Unsigned remainder operation.
1026   ///
1027   /// Perform an unsigned remainder operation on this APInt with RHS being the
1028   /// divisor. Both this and RHS are treated as unsigned quantities for purposes
1029   /// of this operation. Note that this is a true remainder operation and not a
1030   /// modulo operation because the sign follows the sign of the dividend which
1031   /// is *this.
1032   ///
1033   /// \returns a new APInt value containing the remainder result
1034   APInt urem(const APInt &RHS) const;
1035
1036   /// \brief Function for signed remainder operation.
1037   ///
1038   /// Signed remainder operation on APInt.
1039   APInt srem(const APInt &RHS) const;
1040
1041   /// \brief Dual division/remainder interface.
1042   ///
1043   /// Sometimes it is convenient to divide two APInt values and obtain both the
1044   /// quotient and remainder. This function does both operations in the same
1045   /// computation making it a little more efficient. The pair of input arguments
1046   /// may overlap with the pair of output arguments. It is safe to call
1047   /// udivrem(X, Y, X, Y), for example.
1048   static void udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1049                       APInt &Remainder);
1050
1051   static void sdivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1052                       APInt &Remainder);
1053
1054   // Operations that return overflow indicators.
1055   APInt sadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1056   APInt uadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1057   APInt ssub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1058   APInt usub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1059   APInt sdiv_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1060   APInt smul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1061   APInt umul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1062   APInt sshl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1063   APInt ushl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1064
1065   /// \brief Array-indexing support.
1066   ///
1067   /// \returns the bit value at bitPosition
1068   bool operator[](unsigned bitPosition) const {
1069     assert(bitPosition < getBitWidth() && "Bit position out of bounds!");
1070     return (maskBit(bitPosition) & getWord(bitPosition)) != 0;
1071   }
1072
1073   /// @}
1074   /// \name Comparison Operators
1075   /// @{
1076
1077   /// \brief Equality operator.
1078   ///
1079   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1080   /// relationship.
1081   bool operator==(const APInt &RHS) const {
1082     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Comparison requires equal bit widths");
1083     if (isSingleWord())
1084       return U.VAL == RHS.U.VAL;
1085     return EqualSlowCase(RHS);
1086   }
1087
1088   /// \brief Equality operator.
1089   ///
1090   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the equality
1091   /// relationship.
1092   ///
1093   /// \returns true if *this == Val
1094   bool operator==(uint64_t Val) const {
1095     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() == Val;
1096   }
1097
1098   /// \brief Equality comparison.
1099   ///
1100   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1101   /// relationship.
1102   ///
1103   /// \returns true if *this == Val
1104   bool eq(const APInt &RHS) const { return (*this) == RHS; }
1105
1106   /// \brief Inequality operator.
1107   ///
1108   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1109   /// relationship.
1110   ///
1111   /// \returns true if *this != Val
1112   bool operator!=(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1113
1114   /// \brief Inequality operator.
1115   ///
1116   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the inequality
1117   /// relationship.
1118   ///
1119   /// \returns true if *this != Val
1120   bool operator!=(uint64_t Val) const { return !((*this) == Val); }
1121
1122   /// \brief Inequality comparison
1123   ///
1124   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1125   /// relationship.
1126   ///
1127   /// \returns true if *this != Val
1128   bool ne(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1129
1130   /// \brief Unsigned less than comparison
1131   ///
1132   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1133   /// the validity of the less-than relationship.
1134   ///
1135   /// \returns true if *this < RHS when both are considered unsigned.
1136   bool ult(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) < 0; }
1137
1138   /// \brief Unsigned less than comparison
1139   ///
1140   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1141   /// the validity of the less-than relationship.
1142   ///
1143   /// \returns true if *this < RHS when considered unsigned.
1144   bool ult(uint64_t RHS) const {
1145     // Only need to check active bits if not a single word.
1146     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() < RHS;
1147   }
1148
1149   /// \brief Signed less than comparison
1150   ///
1151   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1152   /// validity of the less-than relationship.
1153   ///
1154   /// \returns true if *this < RHS when both are considered signed.
1155   bool slt(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) < 0; }
1156
1157   /// \brief Signed less than comparison
1158   ///
1159   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1160   /// the validity of the less-than relationship.
1161   ///
1162   /// \returns true if *this < RHS when considered signed.
1163   bool slt(int64_t RHS) const {
1164     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? isNegative()
1165                                                         : getSExtValue() < RHS;
1166   }
1167
1168   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1169   ///
1170   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1171   /// validity of the less-or-equal relationship.
1172   ///
1173   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered unsigned.
1174   bool ule(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) <= 0; }
1175
1176   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1177   ///
1178   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1179   /// the validity of the less-or-equal relationship.
1180   ///
1181   /// \returns true if *this <= RHS when considered unsigned.
1182   bool ule(uint64_t RHS) const { return !ugt(RHS); }
1183
1184   /// \brief Signed less or equal comparison
1185   ///
1186   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1187   /// validity of the less-or-equal relationship.
1188   ///
1189   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered signed.
1190   bool sle(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) <= 0; }
1191
1192   /// \brief Signed less or equal comparison
1193   ///
1194   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for the
1195   /// validity of the less-or-equal relationship.
1196   ///
1197   /// \returns true if *this <= RHS when considered signed.
1198   bool sle(uint64_t RHS) const { return !sgt(RHS); }
1199
1200   /// \brief Unsigned greather than comparison
1201   ///
1202   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1203   /// the validity of the greater-than relationship.
1204   ///
1205   /// \returns true if *this > RHS when both are considered unsigned.
1206   bool ugt(const APInt &RHS) const { return !ule(RHS); }
1207
1208   /// \brief Unsigned greater than comparison
1209   ///
1210   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1211   /// the validity of the greater-than relationship.
1212   ///
1213   /// \returns true if *this > RHS when considered unsigned.
1214   bool ugt(uint64_t RHS) const {
1215     // Only need to check active bits if not a single word.
1216     return (!isSingleWord() && getActiveBits() > 64) || getZExtValue() > RHS;
1217   }
1218
1219   /// \brief Signed greather than comparison
1220   ///
1221   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for the
1222   /// validity of the greater-than relationship.
1223   ///
1224   /// \returns true if *this > RHS when both are considered signed.
1225   bool sgt(const APInt &RHS) const { return !sle(RHS); }
1226
1227   /// \brief Signed greater than comparison
1228   ///
1229   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1230   /// the validity of the greater-than relationship.
1231   ///
1232   /// \returns true if *this > RHS when considered signed.
1233   bool sgt(int64_t RHS) const {
1234     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? !isNegative()
1235                                                         : getSExtValue() > RHS;
1236   }
1237
1238   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1239   ///
1240   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1241   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1242   ///
1243   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered unsigned.
1244   bool uge(const APInt &RHS) const { return !ult(RHS); }
1245
1246   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1247   ///
1248   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1249   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1250   ///
1251   /// \returns true if *this >= RHS when considered unsigned.
1252   bool uge(uint64_t RHS) const { return !ult(RHS); }
1253
1254   /// \brief Signed greather or equal comparison
1255   ///
1256   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1257   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1258   ///
1259   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered signed.
1260   bool sge(const APInt &RHS) const { return !slt(RHS); }
1261
1262   /// \brief Signed greater or equal comparison
1263   ///
1264   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1265   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1266   ///
1267   /// \returns true if *this >= RHS when considered signed.
1268   bool sge(int64_t RHS) const { return !slt(RHS); }
1269
1270   /// This operation tests if there are any pairs of corresponding bits
1271   /// between this APInt and RHS that are both set.
1272   bool intersects(const APInt &RHS) const {
1273     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1274     if (isSingleWord())
1275       return (U.VAL & RHS.U.VAL) != 0;
1276     return intersectsSlowCase(RHS);
1277   }
1278
1279   /// This operation checks that all bits set in this APInt are also set in RHS.
1280   bool isSubsetOf(const APInt &RHS) const {
1281     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1282     if (isSingleWord())
1283       return (U.VAL & ~RHS.U.VAL) == 0;
1284     return isSubsetOfSlowCase(RHS);
1285   }
1286
1287   /// @}
1288   /// \name Resizing Operators
1289   /// @{
1290
1291   /// \brief Truncate to new width.
1292   ///
1293   /// Truncate the APInt to a specified width. It is an error to specify a width
1294   /// that is greater than or equal to the current width.
1295   APInt trunc(unsigned width) const;
1296
1297   /// \brief Sign extend to a new width.
1298   ///
1299   /// This operation sign extends the APInt to a new width. If the high order
1300   /// bit is set, the fill on the left will be done with 1 bits, otherwise zero.
1301   /// It is an error to specify a width that is less than or equal to the
1302   /// current width.
1303   APInt sext(unsigned width) const;
1304
1305   /// \brief Zero extend to a new width.
1306   ///
1307   /// This operation zero extends the APInt to a new width. The high order bits
1308   /// are filled with 0 bits.  It is an error to specify a width that is less
1309   /// than or equal to the current width.
1310   APInt zext(unsigned width) const;
1311
1312   /// \brief Sign extend or truncate to width
1313   ///
1314   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1315   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1316   APInt sextOrTrunc(unsigned width) const;
1317
1318   /// \brief Zero extend or truncate to width
1319   ///
1320   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1321   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1322   APInt zextOrTrunc(unsigned width) const;
1323
1324   /// \brief Sign extend or truncate to width
1325   ///
1326   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1327   /// extended, or left alone to make it that width.
1328   APInt sextOrSelf(unsigned width) const;
1329
1330   /// \brief Zero extend or truncate to width
1331   ///
1332   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1333   /// extended, or left alone to make it that width.
1334   APInt zextOrSelf(unsigned width) const;
1335
1336   /// @}
1337   /// \name Bit Manipulation Operators
1338   /// @{
1339
1340   /// \brief Set every bit to 1.
1341   void setAllBits() {
1342     if (isSingleWord())
1343       U.VAL = WORD_MAX;
1344     else
1345       // Set all the bits in all the words.
1346       memset(U.pVal, -1, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1347     // Clear the unused ones
1348     clearUnusedBits();
1349   }
1350
1351   /// \brief Set a given bit to 1.
1352   ///
1353   /// Set the given bit to 1 whose position is given as "bitPosition".
1354   void setBit(unsigned BitPosition) {
1355     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1356     WordType Mask = maskBit(BitPosition);
1357     if (isSingleWord())
1358       U.VAL |= Mask;
1359     else
1360       U.pVal[whichWord(BitPosition)] |= Mask;
1361   }
1362
1363   /// Set the sign bit to 1.
1364   void setSignBit() {
1365     setBit(BitWidth - 1);
1366   }
1367
1368   /// Set the bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) to 1.
1369   void setBits(unsigned loBit, unsigned hiBit) {
1370     assert(hiBit <= BitWidth && "hiBit out of range");
1371     assert(loBit <= BitWidth && "loBit out of range");
1372     assert(loBit <= hiBit && "loBit greater than hiBit");
1373     if (loBit == hiBit)
1374       return;
1375     if (loBit < APINT_BITS_PER_WORD && hiBit <= APINT_BITS_PER_WORD) {
1376       uint64_t mask = WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - (hiBit - loBit));
1377       mask <<= loBit;
1378       if (isSingleWord())
1379         U.VAL |= mask;
1380       else
1381         U.pVal[0] |= mask;
1382     } else {
1383       setBitsSlowCase(loBit, hiBit);
1384     }
1385   }
1386
1387   /// Set the top bits starting from loBit.
1388   void setBitsFrom(unsigned loBit) {
1389     return setBits(loBit, BitWidth);
1390   }
1391
1392   /// Set the bottom loBits bits.
1393   void setLowBits(unsigned loBits) {
1394     return setBits(0, loBits);
1395   }
1396
1397   /// Set the top hiBits bits.
1398   void setHighBits(unsigned hiBits) {
1399     return setBits(BitWidth - hiBits, BitWidth);
1400   }
1401
1402   /// \brief Set every bit to 0.
1403   void clearAllBits() {
1404     if (isSingleWord())
1405       U.VAL = 0;
1406     else
1407       memset(U.pVal, 0, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1408   }
1409
1410   /// \brief Set a given bit to 0.
1411   ///
1412   /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
1413   void clearBit(unsigned BitPosition) {
1414     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1415     WordType Mask = ~maskBit(BitPosition);
1416     if (isSingleWord())
1417       U.VAL &= Mask;
1418     else
1419       U.pVal[whichWord(BitPosition)] &= Mask;
1420   }
1421
1422   /// Set the sign bit to 0.
1423   void clearSignBit() {
1424     clearBit(BitWidth - 1);
1425   }
1426
1427   /// \brief Toggle every bit to its opposite value.
1428   void flipAllBits() {
1429     if (isSingleWord()) {
1430       U.VAL ^= WORD_MAX;
1431       clearUnusedBits();
1432     } else {
1433       flipAllBitsSlowCase();
1434     }
1435   }
1436
1437   /// \brief Toggles a given bit to its opposite value.
1438   ///
1439   /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given
1440   /// as "bitPosition".
1441   void flipBit(unsigned bitPosition);
1442
1443   /// Negate this APInt in place.
1444   void negate() {
1445     flipAllBits();
1446     ++(*this);
1447   }
1448
1449   /// Insert the bits from a smaller APInt starting at bitPosition.
1450   void insertBits(const APInt &SubBits, unsigned bitPosition);
1451
1452   /// Return an APInt with the extracted bits [bitPosition,bitPosition+numBits).
1453   APInt extractBits(unsigned numBits, unsigned bitPosition) const;
1454
1455   /// @}
1456   /// \name Value Characterization Functions
1457   /// @{
1458
1459   /// \brief Return the number of bits in the APInt.
1460   unsigned getBitWidth() const { return BitWidth; }
1461
1462   /// \brief Get the number of words.
1463   ///
1464   /// Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1465   ///
1466   /// \returns the number of words to hold the integer value of this APInt.
1467   unsigned getNumWords() const { return getNumWords(BitWidth); }
1468
1469   /// \brief Get the number of words.
1470   ///
1471   /// *NOTE* Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1472   ///
1473   /// \returns the number of words to hold the integer value with a given bit
1474   /// width.
1475   static unsigned getNumWords(unsigned BitWidth) {
1476     return ((uint64_t)BitWidth + APINT_BITS_PER_WORD - 1) / APINT_BITS_PER_WORD;
1477   }
1478
1479   /// \brief Compute the number of active bits in the value
1480   ///
1481   /// This function returns the number of active bits which is defined as the
1482   /// bit width minus the number of leading zeros. This is used in several
1483   /// computations to see how "wide" the value is.
1484   unsigned getActiveBits() const { return BitWidth - countLeadingZeros(); }
1485
1486   /// \brief Compute the number of active words in the value of this APInt.
1487   ///
1488   /// This is used in conjunction with getActiveData to extract the raw value of
1489   /// the APInt.
1490   unsigned getActiveWords() const {
1491     unsigned numActiveBits = getActiveBits();
1492     return numActiveBits ? whichWord(numActiveBits - 1) + 1 : 1;
1493   }
1494
1495   /// \brief Get the minimum bit size for this signed APInt
1496   ///
1497   /// Computes the minimum bit width for this APInt while considering it to be a
1498   /// signed (and probably negative) value. If the value is not negative, this
1499   /// function returns the same value as getActiveBits()+1. Otherwise, it
1500   /// returns the smallest bit width that will retain the negative value. For
1501   /// example, -1 can be written as 0b1 or 0xFFFFFFFFFF. 0b1 is shorter and so
1502   /// for -1, this function will always return 1.
1503   unsigned getMinSignedBits() const {
1504     if (isNegative())
1505       return BitWidth - countLeadingOnes() + 1;
1506     return getActiveBits() + 1;
1507   }
1508
1509   /// \brief Get zero extended value
1510   ///
1511   /// This method attempts to return the value of this APInt as a zero extended
1512   /// uint64_t. The bitwidth must be <= 64 or the value must fit within a
1513   /// uint64_t. Otherwise an assertion will result.
1514   uint64_t getZExtValue() const {
1515     if (isSingleWord())
1516       return U.VAL;
1517     assert(getActiveBits() <= 64 && "Too many bits for uint64_t");
1518     return U.pVal[0];
1519   }
1520
1521   /// \brief Get sign extended value
1522   ///
1523   /// This method attempts to return the value of this APInt as a sign extended
1524   /// int64_t. The bit width must be <= 64 or the value must fit within an
1525   /// int64_t. Otherwise an assertion will result.
1526   int64_t getSExtValue() const {
1527     if (isSingleWord())
1528       return SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
1529     assert(getMinSignedBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
1530     return int64_t(U.pVal[0]);
1531   }
1532
1533   /// \brief Get bits required for string value.
1534   ///
1535   /// This method determines how many bits are required to hold the APInt
1536   /// equivalent of the string given by \p str.
1537   static unsigned getBitsNeeded(StringRef str, uint8_t radix);
1538
1539   /// \brief The APInt version of the countLeadingZeros functions in
1540   ///   MathExtras.h.
1541   ///
1542   /// It counts the number of zeros from the most significant bit to the first
1543   /// one bit.
1544   ///
1545   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1546   ///   zeros from the most significant bit to the first one bits.
1547   unsigned countLeadingZeros() const {
1548     if (isSingleWord()) {
1549       unsigned unusedBits = APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth;
1550       return llvm::countLeadingZeros(U.VAL) - unusedBits;
1551     }
1552     return countLeadingZerosSlowCase();
1553   }
1554
1555   /// \brief Count the number of leading one bits.
1556   ///
1557   /// This function is an APInt version of the countLeadingOnes
1558   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the most
1559   /// significant bit to the first zero bit.
1560   ///
1561   /// \returns 0 if the high order bit is not set, otherwise returns the number
1562   /// of 1 bits from the most significant to the least
1563   unsigned countLeadingOnes() const LLVM_READONLY;
1564
1565   /// Computes the number of leading bits of this APInt that are equal to its
1566   /// sign bit.
1567   unsigned getNumSignBits() const {
1568     return isNegative() ? countLeadingOnes() : countLeadingZeros();
1569   }
1570
1571   /// \brief Count the number of trailing zero bits.
1572   ///
1573   /// This function is an APInt version of the countTrailingZeros
1574   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of zeros from the least
1575   /// significant bit to the first set bit.
1576   ///
1577   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1578   /// zeros from the least significant bit to the first one bit.
1579   unsigned countTrailingZeros() const LLVM_READONLY;
1580
1581   /// \brief Count the number of trailing one bits.
1582   ///
1583   /// This function is an APInt version of the countTrailingOnes
1584   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the least
1585   /// significant bit to the first zero bit.
1586   ///
1587   /// \returns BitWidth if the value is all ones, otherwise returns the number
1588   /// of ones from the least significant bit to the first zero bit.
1589   unsigned countTrailingOnes() const {
1590     if (isSingleWord())
1591       return llvm::countTrailingOnes(U.VAL);
1592     return countTrailingOnesSlowCase();
1593   }
1594
1595   /// \brief Count the number of bits set.
1596   ///
1597   /// This function is an APInt version of the countPopulation functions
1598   /// in MathExtras.h. It counts the number of 1 bits in the APInt value.
1599   ///
1600   /// \returns 0 if the value is zero, otherwise returns the number of set bits.
1601   unsigned countPopulation() const {
1602     if (isSingleWord())
1603       return llvm::countPopulation(U.VAL);
1604     return countPopulationSlowCase();
1605   }
1606
1607   /// @}
1608   /// \name Conversion Functions
1609   /// @{
1610   void print(raw_ostream &OS, bool isSigned) const;
1611
1612   /// Converts an APInt to a string and append it to Str.  Str is commonly a
1613   /// SmallString.
1614   void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix, bool Signed,
1615                 bool formatAsCLiteral = false) const;
1616
1617   /// Considers the APInt to be unsigned and converts it into a string in the
1618   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10 16, or 36.
1619   void toStringUnsigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1620     toString(Str, Radix, false, false);
1621   }
1622
1623   /// Considers the APInt to be signed and converts it into a string in the
1624   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10, 16, or 36.
1625   void toStringSigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1626     toString(Str, Radix, true, false);
1627   }
1628
1629   /// \brief Return the APInt as a std::string.
1630   ///
1631   /// Note that this is an inefficient method.  It is better to pass in a
1632   /// SmallVector/SmallString to the methods above to avoid thrashing the heap
1633   /// for the string.
1634   std::string toString(unsigned Radix, bool Signed) const;
1635
1636   /// \returns a byte-swapped representation of this APInt Value.
1637   APInt byteSwap() const;
1638
1639   /// \returns the value with the bit representation reversed of this APInt
1640   /// Value.
1641   APInt reverseBits() const;
1642
1643   /// \brief Converts this APInt to a double value.
1644   double roundToDouble(bool isSigned) const;
1645
1646   /// \brief Converts this unsigned APInt to a double value.
1647   double roundToDouble() const { return roundToDouble(false); }
1648
1649   /// \brief Converts this signed APInt to a double value.
1650   double signedRoundToDouble() const { return roundToDouble(true); }
1651
1652   /// \brief Converts APInt bits to a double
1653   ///
1654   /// The conversion does not do a translation from integer to double, it just
1655   /// re-interprets the bits as a double. Note that it is valid to do this on
1656   /// any bit width. Exactly 64 bits will be translated.
1657   double bitsToDouble() const {
1658     return BitsToDouble(getWord(0));
1659   }
1660
1661   /// \brief Converts APInt bits to a double
1662   ///
1663   /// The conversion does not do a translation from integer to float, it just
1664   /// re-interprets the bits as a float. Note that it is valid to do this on
1665   /// any bit width. Exactly 32 bits will be translated.
1666   float bitsToFloat() const {
1667     return BitsToFloat(getWord(0));
1668   }
1669
1670   /// \brief Converts a double to APInt bits.
1671   ///
1672   /// The conversion does not do a translation from double to integer, it just
1673   /// re-interprets the bits of the double.
1674   static APInt doubleToBits(double V) {
1675     return APInt(sizeof(double) * CHAR_BIT, DoubleToBits(V));
1676   }
1677
1678   /// \brief Converts a float to APInt bits.
1679   ///
1680   /// The conversion does not do a translation from float to integer, it just
1681   /// re-interprets the bits of the float.
1682   static APInt floatToBits(float V) {
1683     return APInt(sizeof(float) * CHAR_BIT, FloatToBits(V));
1684   }
1685
1686   /// @}
1687   /// \name Mathematics Operations
1688   /// @{
1689
1690   /// \returns the floor log base 2 of this APInt.
1691   unsigned logBase2() const { return BitWidth - 1 - countLeadingZeros(); }
1692
1693   /// \returns the ceil log base 2 of this APInt.
1694   unsigned ceilLogBase2() const {
1695     APInt temp(*this);
1696     --temp;
1697     return BitWidth - temp.countLeadingZeros();
1698   }
1699
1700   /// \returns the nearest log base 2 of this APInt. Ties round up.
1701   ///
1702   /// NOTE: When we have a BitWidth of 1, we define:
1703   ///
1704   ///   log2(0) = UINT32_MAX
1705   ///   log2(1) = 0
1706   ///
1707   /// to get around any mathematical concerns resulting from
1708   /// referencing 2 in a space where 2 does no exist.
1709   unsigned nearestLogBase2() const {
1710     // Special case when we have a bitwidth of 1. If VAL is 1, then we
1711     // get 0. If VAL is 0, we get WORD_MAX which gets truncated to
1712     // UINT32_MAX.
1713     if (BitWidth == 1)
1714       return U.VAL - 1;
1715
1716     // Handle the zero case.
1717     if (isNullValue())
1718       return UINT32_MAX;
1719
1720     // The non-zero case is handled by computing:
1721     //
1722     //   nearestLogBase2(x) = logBase2(x) + x[logBase2(x)-1].
1723     //
1724     // where x[i] is referring to the value of the ith bit of x.
1725     unsigned lg = logBase2();
1726     return lg + unsigned((*this)[lg - 1]);
1727   }
1728
1729   /// \returns the log base 2 of this APInt if its an exact power of two, -1
1730   /// otherwise
1731   int32_t exactLogBase2() const {
1732     if (!isPowerOf2())
1733       return -1;
1734     return logBase2();
1735   }
1736
1737   /// \brief Compute the square root
1738   APInt sqrt() const;
1739
1740   /// \brief Get the absolute value;
1741   ///
1742   /// If *this is < 0 then return -(*this), otherwise *this;
1743   APInt abs() const {
1744     if (isNegative())
1745       return -(*this);
1746     return *this;
1747   }
1748
1749   /// \returns the multiplicative inverse for a given modulo.
1750   APInt multiplicativeInverse(const APInt &modulo) const;
1751
1752   /// @}
1753   /// \name Support for division by constant
1754   /// @{
1755
1756   /// Calculate the magic number for signed division by a constant.
1757   struct ms;
1758   ms magic() const;
1759
1760   /// Calculate the magic number for unsigned division by a constant.
1761   struct mu;
1762   mu magicu(unsigned LeadingZeros = 0) const;
1763
1764   /// @}
1765   /// \name Building-block Operations for APInt and APFloat
1766   /// @{
1767
1768   // These building block operations operate on a representation of arbitrary
1769   // precision, two's-complement, bignum integer values. They should be
1770   // sufficient to implement APInt and APFloat bignum requirements. Inputs are
1771   // generally a pointer to the base of an array of integer parts, representing
1772   // an unsigned bignum, and a count of how many parts there are.
1773
1774   /// Sets the least significant part of a bignum to the input value, and zeroes
1775   /// out higher parts.
1776   static void tcSet(WordType *, WordType, unsigned);
1777
1778   /// Assign one bignum to another.
1779   static void tcAssign(WordType *, const WordType *, unsigned);
1780
1781   /// Returns true if a bignum is zero, false otherwise.
1782   static bool tcIsZero(const WordType *, unsigned);
1783
1784   /// Extract the given bit of a bignum; returns 0 or 1.  Zero-based.
1785   static int tcExtractBit(const WordType *, unsigned bit);
1786
1787   /// Copy the bit vector of width srcBITS from SRC, starting at bit srcLSB, to
1788   /// DST, of dstCOUNT parts, such that the bit srcLSB becomes the least
1789   /// significant bit of DST.  All high bits above srcBITS in DST are
1790   /// zero-filled.
1791   static void tcExtract(WordType *, unsigned dstCount,
1792                         const WordType *, unsigned srcBits,
1793                         unsigned srcLSB);
1794
1795   /// Set the given bit of a bignum.  Zero-based.
1796   static void tcSetBit(WordType *, unsigned bit);
1797
1798   /// Clear the given bit of a bignum.  Zero-based.
1799   static void tcClearBit(WordType *, unsigned bit);
1800
1801   /// Returns the bit number of the least or most significant set bit of a
1802   /// number.  If the input number has no bits set -1U is returned.
1803   static unsigned tcLSB(const WordType *, unsigned n);
1804   static unsigned tcMSB(const WordType *parts, unsigned n);
1805
1806   /// Negate a bignum in-place.
1807   static void tcNegate(WordType *, unsigned);
1808
1809   /// DST += RHS + CARRY where CARRY is zero or one.  Returns the carry flag.
1810   static WordType tcAdd(WordType *, const WordType *,
1811                         WordType carry, unsigned);
1812   /// DST += RHS.  Returns the carry flag.
1813   static WordType tcAddPart(WordType *, WordType, unsigned);
1814
1815   /// DST -= RHS + CARRY where CARRY is zero or one. Returns the carry flag.
1816   static WordType tcSubtract(WordType *, const WordType *,
1817                              WordType carry, unsigned);
1818   /// DST -= RHS.  Returns the carry flag.
1819   static WordType tcSubtractPart(WordType *, WordType, unsigned);
1820
1821   /// DST += SRC * MULTIPLIER + PART   if add is true
1822   /// DST  = SRC * MULTIPLIER + PART   if add is false
1823   ///
1824   /// Requires 0 <= DSTPARTS <= SRCPARTS + 1.  If DST overlaps SRC they must
1825   /// start at the same point, i.e. DST == SRC.
1826   ///
1827   /// If DSTPARTS == SRC_PARTS + 1 no overflow occurs and zero is returned.
1828   /// Otherwise DST is filled with the least significant DSTPARTS parts of the
1829   /// result, and if all of the omitted higher parts were zero return zero,
1830   /// otherwise overflow occurred and return one.
1831   static int tcMultiplyPart(WordType *dst, const WordType *src,
1832                             WordType multiplier, WordType carry,
1833                             unsigned srcParts, unsigned dstParts,
1834                             bool add);
1835
1836   /// DST = LHS * RHS, where DST has the same width as the operands and is
1837   /// filled with the least significant parts of the result.  Returns one if
1838   /// overflow occurred, otherwise zero.  DST must be disjoint from both
1839   /// operands.
1840   static int tcMultiply(WordType *, const WordType *, const WordType *,
1841                         unsigned);
1842
1843   /// DST = LHS * RHS, where DST has width the sum of the widths of the
1844   /// operands. No overflow occurs. DST must be disjoint from both operands.
1845   static void tcFullMultiply(WordType *, const WordType *,
1846                              const WordType *, unsigned, unsigned);
1847
1848   /// If RHS is zero LHS and REMAINDER are left unchanged, return one.
1849   /// Otherwise set LHS to LHS / RHS with the fractional part discarded, set
1850   /// REMAINDER to the remainder, return zero.  i.e.
1851   ///
1852   ///  OLD_LHS = RHS * LHS + REMAINDER
1853   ///
1854   /// SCRATCH is a bignum of the same size as the operands and result for use by
1855   /// the routine; its contents need not be initialized and are destroyed.  LHS,
1856   /// REMAINDER and SCRATCH must be distinct.
1857   static int tcDivide(WordType *lhs, const WordType *rhs,
1858                       WordType *remainder, WordType *scratch,
1859                       unsigned parts);
1860
1861   /// Shift a bignum left Count bits. Shifted in bits are zero. There are no
1862   /// restrictions on Count.
1863   static void tcShiftLeft(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1864
1865   /// Shift a bignum right Count bits.  Shifted in bits are zero.  There are no
1866   /// restrictions on Count.
1867   static void tcShiftRight(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1868
1869   /// The obvious AND, OR and XOR and complement operations.
1870   static void tcAnd(WordType *, const WordType *, unsigned);
1871   static void tcOr(WordType *, const WordType *, unsigned);
1872   static void tcXor(WordType *, const WordType *, unsigned);
1873   static void tcComplement(WordType *, unsigned);
1874
1875   /// Comparison (unsigned) of two bignums.
1876   static int tcCompare(const WordType *, const WordType *, unsigned);
1877
1878   /// Increment a bignum in-place.  Return the carry flag.
1879   static WordType tcIncrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1880     return tcAddPart(dst, 1, parts);
1881   }
1882
1883   /// Decrement a bignum in-place.  Return the borrow flag.
1884   static WordType tcDecrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1885     return tcSubtractPart(dst, 1, parts);
1886   }
1887
1888   /// Set the least significant BITS and clear the rest.
1889   static void tcSetLeastSignificantBits(WordType *, unsigned, unsigned bits);
1890
1891   /// \brief debug method
1892   void dump() const;
1893
1894   /// @}
1895 };
1896
1897 /// Magic data for optimising signed division by a constant.
1898 struct APInt::ms {
1899   APInt m;    ///< magic number
1900   unsigned s; ///< shift amount
1901 };
1902
1903 /// Magic data for optimising unsigned division by a constant.
1904 struct APInt::mu {
1905   APInt m;    ///< magic number
1906   bool a;     ///< add indicator
1907   unsigned s; ///< shift amount
1908 };
1909
1910 inline bool operator==(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 == V1; }
1911
1912 inline bool operator!=(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 != V1; }
1913
1914 /// \brief Unary bitwise complement operator.
1915 ///
1916 /// \returns an APInt that is the bitwise complement of \p v.
1917 inline APInt operator~(APInt v) {
1918   v.flipAllBits();
1919   return v;
1920 }
1921
1922 inline APInt operator&(APInt a, const APInt &b) {
1923   a &= b;
1924   return a;
1925 }
1926
1927 inline APInt operator&(const APInt &a, APInt &&b) {
1928   b &= a;
1929   return std::move(b);
1930 }
1931
1932 inline APInt operator&(APInt a, uint64_t RHS) {
1933   a &= RHS;
1934   return a;
1935 }
1936
1937 inline APInt operator&(uint64_t LHS, APInt b) {
1938   b &= LHS;
1939   return b;
1940 }
1941
1942 inline APInt operator|(APInt a, const APInt &b) {
1943   a |= b;
1944   return a;
1945 }
1946
1947 inline APInt operator|(const APInt &a, APInt &&b) {
1948   b |= a;
1949   return std::move(b);
1950 }
1951
1952 inline APInt operator|(APInt a, uint64_t RHS) {
1953   a |= RHS;
1954   return a;
1955 }
1956
1957 inline APInt operator|(uint64_t LHS, APInt b) {
1958   b |= LHS;
1959   return b;
1960 }
1961
1962 inline APInt operator^(APInt a, const APInt &b) {
1963   a ^= b;
1964   return a;
1965 }
1966
1967 inline APInt operator^(const APInt &a, APInt &&b) {
1968   b ^= a;
1969   return std::move(b);
1970 }
1971
1972 inline APInt operator^(APInt a, uint64_t RHS) {
1973   a ^= RHS;
1974   return a;
1975 }
1976
1977 inline APInt operator^(uint64_t LHS, APInt b) {
1978   b ^= LHS;
1979   return b;
1980 }
1981
1982 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const APInt &I) {
1983   I.print(OS, true);
1984   return OS;
1985 }
1986
1987 inline APInt operator-(APInt v) {
1988   v.negate();
1989   return v;
1990 }
1991
1992 inline APInt operator+(APInt a, const APInt &b) {
1993   a += b;
1994   return a;
1995 }
1996
1997 inline APInt operator+(const APInt &a, APInt &&b) {
1998   b += a;
1999   return std::move(b);
2000 }
2001
2002 inline APInt operator+(APInt a, uint64_t RHS) {
2003   a += RHS;
2004   return a;
2005 }
2006
2007 inline APInt operator+(uint64_t LHS, APInt b) {
2008   b += LHS;
2009   return b;
2010 }
2011
2012 inline APInt operator-(APInt a, const APInt &b) {
2013   a -= b;
2014   return a;
2015 }
2016
2017 inline APInt operator-(const APInt &a, APInt &&b) {
2018   b = -std::move(b);
2019   b += a;
2020   return std::move(b);
2021 }
2022
2023 inline APInt operator-(APInt a, uint64_t RHS) {
2024   a -= RHS;
2025   return a;
2026 }
2027
2028 inline APInt operator-(uint64_t LHS, APInt b) {
2029   b = -std::move(b);
2030   b += LHS;
2031   return b;
2032 }
2033
2034 inline APInt operator*(APInt a, uint64_t RHS) {
2035   a *= RHS;
2036   return a;
2037 }
2038
2039 inline APInt operator*(uint64_t LHS, APInt b) {
2040   b *= LHS;
2041   return b;
2042 }
2043
2044
2045 namespace APIntOps {
2046
2047 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2048 inline const APInt &smin(const APInt &A, const APInt &B) {
2049   return A.slt(B) ? A : B;
2050 }
2051
2052 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be signed.
2053 inline const APInt &smax(const APInt &A, const APInt &B) {
2054   return A.sgt(B) ? A : B;
2055 }
2056
2057 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2058 inline const APInt &umin(const APInt &A, const APInt &B) {
2059   return A.ult(B) ? A : B;
2060 }
2061
2062 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be unsigned.
2063 inline const APInt &umax(const APInt &A, const APInt &B) {
2064   return A.ugt(B) ? A : B;
2065 }
2066
2067 /// \brief Compute GCD of two unsigned APInt values.
2068 ///
2069 /// This function returns the greatest common divisor of the two APInt values
2070 /// using Stein's algorithm.
2071 ///
2072 /// \returns the greatest common divisor of A and B.
2073 APInt GreatestCommonDivisor(APInt A, APInt B);
2074
2075 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2076 ///
2077 /// Treats the APInt as an unsigned value for conversion purposes.
2078 inline double RoundAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2079   return APIVal.roundToDouble();
2080 }
2081
2082 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2083 ///
2084 /// Treats the APInt as a signed value for conversion purposes.
2085 inline double RoundSignedAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2086   return APIVal.signedRoundToDouble();
2087 }
2088
2089 /// \brief Converts the given APInt to a float vlalue.
2090 inline float RoundAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2091   return float(RoundAPIntToDouble(APIVal));
2092 }
2093
2094 /// \brief Converts the given APInt to a float value.
2095 ///
2096 /// Treast the APInt as a signed value for conversion purposes.
2097 inline float RoundSignedAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2098   return float(APIVal.signedRoundToDouble());
2099 }
2100
2101 /// \brief Converts the given double value into a APInt.
2102 ///
2103 /// This function convert a double value to an APInt value.
2104 APInt RoundDoubleToAPInt(double Double, unsigned width);
2105
2106 /// \brief Converts a float value into a APInt.
2107 ///
2108 /// Converts a float value into an APInt value.
2109 inline APInt RoundFloatToAPInt(float Float, unsigned width) {
2110   return RoundDoubleToAPInt(double(Float), width);
2111 }
2112
2113 } // End of APIntOps namespace
2114
2115 // See friend declaration above. This additional declaration is required in
2116 // order to compile LLVM with IBM xlC compiler.
2117 hash_code hash_value(const APInt &Arg);
2118 } // End of llvm namespace
2119
2120 #endif