]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/ADT/APInt.h
Merge llvm, clang, lld, lldb, compiler-rt and libc++ r305575, 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 WordType *LHS, unsigned lhsWords,
186                      const WordType *RHS, unsigned rhsWords, WordType *Quotient,
187                      WordType *Remainder);
188
189   /// out-of-line slow case for inline constructor
190   void initSlowCase(uint64_t val, bool isSigned);
191
192   /// shared code between two array constructors
193   void initFromArray(ArrayRef<uint64_t> array);
194
195   /// out-of-line slow case for inline copy constructor
196   void initSlowCase(const APInt &that);
197
198   /// out-of-line slow case for shl
199   void shlSlowCase(unsigned ShiftAmt);
200
201   /// out-of-line slow case for lshr.
202   void lshrSlowCase(unsigned ShiftAmt);
203
204   /// out-of-line slow case for ashr.
205   void ashrSlowCase(unsigned ShiftAmt);
206
207   /// out-of-line slow case for operator=
208   void AssignSlowCase(const APInt &RHS);
209
210   /// out-of-line slow case for operator==
211   bool EqualSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
212
213   /// out-of-line slow case for countLeadingZeros
214   unsigned countLeadingZerosSlowCase() const LLVM_READONLY;
215
216   /// out-of-line slow case for countTrailingOnes
217   unsigned countTrailingOnesSlowCase() const LLVM_READONLY;
218
219   /// out-of-line slow case for countPopulation
220   unsigned countPopulationSlowCase() const LLVM_READONLY;
221
222   /// out-of-line slow case for intersects.
223   bool intersectsSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
224
225   /// out-of-line slow case for isSubsetOf.
226   bool isSubsetOfSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
227
228   /// out-of-line slow case for setBits.
229   void setBitsSlowCase(unsigned loBit, unsigned hiBit);
230
231   /// out-of-line slow case for flipAllBits.
232   void flipAllBitsSlowCase();
233
234   /// out-of-line slow case for operator&=.
235   void AndAssignSlowCase(const APInt& RHS);
236
237   /// out-of-line slow case for operator|=.
238   void OrAssignSlowCase(const APInt& RHS);
239
240   /// out-of-line slow case for operator^=.
241   void XorAssignSlowCase(const APInt& RHS);
242
243   /// Unsigned comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
244   /// to, or greater than RHS.
245   int compare(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
246
247   /// Signed comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
248   /// to, or greater than RHS.
249   int compareSigned(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
250
251 public:
252   /// \name Constructors
253   /// @{
254
255   /// \brief Create a new APInt of numBits width, initialized as val.
256   ///
257   /// If isSigned is true then val is treated as if it were a signed value
258   /// (i.e. as an int64_t) and the appropriate sign extension to the bit width
259   /// will be done. Otherwise, no sign extension occurs (high order bits beyond
260   /// the range of val are zero filled).
261   ///
262   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
263   /// \param val the initial value of the APInt
264   /// \param isSigned how to treat signedness of val
265   APInt(unsigned numBits, uint64_t val, bool isSigned = false)
266       : BitWidth(numBits) {
267     assert(BitWidth && "bitwidth too small");
268     if (isSingleWord()) {
269       U.VAL = val;
270       clearUnusedBits();
271     } else {
272       initSlowCase(val, isSigned);
273     }
274   }
275
276   /// \brief Construct an APInt of numBits width, initialized as bigVal[].
277   ///
278   /// Note that bigVal.size() can be smaller or larger than the corresponding
279   /// bit width but any extraneous bits will be dropped.
280   ///
281   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
282   /// \param bigVal a sequence of words to form the initial value of the APInt
283   APInt(unsigned numBits, ArrayRef<uint64_t> bigVal);
284
285   /// Equivalent to APInt(numBits, ArrayRef<uint64_t>(bigVal, numWords)), but
286   /// deprecated because this constructor is prone to ambiguity with the
287   /// APInt(unsigned, uint64_t, bool) constructor.
288   ///
289   /// If this overload is ever deleted, care should be taken to prevent calls
290   /// from being incorrectly captured by the APInt(unsigned, uint64_t, bool)
291   /// constructor.
292   APInt(unsigned numBits, unsigned numWords, const uint64_t bigVal[]);
293
294   /// \brief Construct an APInt from a string representation.
295   ///
296   /// This constructor interprets the string \p str in the given radix. The
297   /// interpretation stops when the first character that is not suitable for the
298   /// radix is encountered, or the end of the string. Acceptable radix values
299   /// are 2, 8, 10, 16, and 36. It is an error for the value implied by the
300   /// string to require more bits than numBits.
301   ///
302   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
303   /// \param str the string to be interpreted
304   /// \param radix the radix to use for the conversion
305   APInt(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
306
307   /// Simply makes *this a copy of that.
308   /// @brief Copy Constructor.
309   APInt(const APInt &that) : BitWidth(that.BitWidth) {
310     if (isSingleWord())
311       U.VAL = that.U.VAL;
312     else
313       initSlowCase(that);
314   }
315
316   /// \brief Move Constructor.
317   APInt(APInt &&that) : BitWidth(that.BitWidth) {
318     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
319     that.BitWidth = 0;
320   }
321
322   /// \brief Destructor.
323   ~APInt() {
324     if (needsCleanup())
325       delete[] U.pVal;
326   }
327
328   /// \brief Default constructor that creates an uninteresting APInt
329   /// representing a 1-bit zero value.
330   ///
331   /// This is useful for object deserialization (pair this with the static
332   ///  method Read).
333   explicit APInt() : BitWidth(1) { U.VAL = 0; }
334
335   /// \brief Returns whether this instance allocated memory.
336   bool needsCleanup() const { return !isSingleWord(); }
337
338   /// Used to insert APInt objects, or objects that contain APInt objects, into
339   ///  FoldingSets.
340   void Profile(FoldingSetNodeID &id) const;
341
342   /// @}
343   /// \name Value Tests
344   /// @{
345
346   /// \brief Determine sign of this APInt.
347   ///
348   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
349   ///
350   /// \returns true if this APInt is negative, false otherwise
351   bool isNegative() const { return (*this)[BitWidth - 1]; }
352
353   /// \brief Determine if this APInt Value is non-negative (>= 0)
354   ///
355   /// This tests the high bit of the APInt to determine if it is unset.
356   bool isNonNegative() const { return !isNegative(); }
357
358   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is set.
359   ///
360   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
361   ///
362   /// \returns true if this APInt has its sign bit set, false otherwise.
363   bool isSignBitSet() const { return (*this)[BitWidth-1]; }
364
365   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is clear.
366   ///
367   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is clear.
368   ///
369   /// \returns true if this APInt has its sign bit clear, false otherwise.
370   bool isSignBitClear() const { return !isSignBitSet(); }
371
372   /// \brief Determine if this APInt Value is positive.
373   ///
374   /// This tests if the value of this APInt is positive (> 0). Note
375   /// that 0 is not a positive value.
376   ///
377   /// \returns true if this APInt is positive.
378   bool isStrictlyPositive() const { return isNonNegative() && !isNullValue(); }
379
380   /// \brief Determine if all bits are set
381   ///
382   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are set or not.
383   bool isAllOnesValue() const {
384     if (isSingleWord())
385       return U.VAL == WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
386     return countPopulationSlowCase() == BitWidth;
387   }
388
389   /// \brief Determine if all bits are clear
390   ///
391   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are clear or
392   /// not.
393   bool isNullValue() const { return !*this; }
394
395   /// \brief Determine if this is a value of 1.
396   ///
397   /// This checks to see if the value of this APInt is one.
398   bool isOneValue() const { return getActiveBits() == 1; }
399
400   /// \brief Determine if this is the largest unsigned value.
401   ///
402   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum unsigned
403   /// value for the APInt's bit width.
404   bool isMaxValue() const { return isAllOnesValue(); }
405
406   /// \brief Determine if this is the largest signed value.
407   ///
408   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum signed
409   /// value for the APInt's bit width.
410   bool isMaxSignedValue() const {
411     return !isNegative() && countPopulation() == BitWidth - 1;
412   }
413
414   /// \brief Determine if this is the smallest unsigned value.
415   ///
416   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum unsigned
417   /// value for the APInt's bit width.
418   bool isMinValue() const { return isNullValue(); }
419
420   /// \brief Determine if this is the smallest signed value.
421   ///
422   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum signed
423   /// value for the APInt's bit width.
424   bool isMinSignedValue() const {
425     return isNegative() && isPowerOf2();
426   }
427
428   /// \brief Check if this APInt has an N-bits unsigned integer value.
429   bool isIntN(unsigned N) const {
430     assert(N && "N == 0 ???");
431     return getActiveBits() <= N;
432   }
433
434   /// \brief Check if this APInt has an N-bits signed integer value.
435   bool isSignedIntN(unsigned N) const {
436     assert(N && "N == 0 ???");
437     return getMinSignedBits() <= N;
438   }
439
440   /// \brief Check if this APInt's value is a power of two greater than zero.
441   ///
442   /// \returns true if the argument APInt value is a power of two > 0.
443   bool isPowerOf2() const {
444     if (isSingleWord())
445       return isPowerOf2_64(U.VAL);
446     return countPopulationSlowCase() == 1;
447   }
448
449   /// \brief Check if the APInt's value is returned by getSignMask.
450   ///
451   /// \returns true if this is the value returned by getSignMask.
452   bool isSignMask() const { return isMinSignedValue(); }
453
454   /// \brief Convert APInt to a boolean value.
455   ///
456   /// This converts the APInt to a boolean value as a test against zero.
457   bool getBoolValue() const { return !!*this; }
458
459   /// If this value is smaller than the specified limit, return it, otherwise
460   /// return the limit value.  This causes the value to saturate to the limit.
461   uint64_t getLimitedValue(uint64_t Limit = UINT64_MAX) const {
462     return ugt(Limit) ? Limit : getZExtValue();
463   }
464
465   /// \brief Check if the APInt consists of a repeated bit pattern.
466   ///
467   /// e.g. 0x01010101 satisfies isSplat(8).
468   /// \param SplatSizeInBits The size of the pattern in bits. Must divide bit
469   /// width without remainder.
470   bool isSplat(unsigned SplatSizeInBits) const;
471
472   /// \returns true if this APInt value is a sequence of \param numBits ones
473   /// starting at the least significant bit with the remainder zero.
474   bool isMask(unsigned numBits) const {
475     assert(numBits != 0 && "numBits must be non-zero");
476     assert(numBits <= BitWidth && "numBits out of range");
477     if (isSingleWord())
478       return U.VAL == (WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - numBits));
479     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
480     return (numBits == Ones) &&
481            ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
482   }
483
484   /// \returns true if this APInt is a non-empty sequence of ones starting at
485   /// the least significant bit with the remainder zero.
486   /// Ex. isMask(0x0000FFFFU) == true.
487   bool isMask() const {
488     if (isSingleWord())
489       return isMask_64(U.VAL);
490     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
491     return (Ones > 0) && ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
492   }
493
494   /// \brief Return true if this APInt value contains a sequence of ones with
495   /// the remainder zero.
496   bool isShiftedMask() const {
497     if (isSingleWord())
498       return isShiftedMask_64(U.VAL);
499     unsigned Ones = countPopulationSlowCase();
500     unsigned LeadZ = countLeadingZerosSlowCase();
501     return (Ones + LeadZ + countTrailingZeros()) == BitWidth;
502   }
503
504   /// @}
505   /// \name Value Generators
506   /// @{
507
508   /// \brief Gets maximum unsigned value of APInt for specific bit width.
509   static APInt getMaxValue(unsigned numBits) {
510     return getAllOnesValue(numBits);
511   }
512
513   /// \brief Gets maximum signed value of APInt for a specific bit width.
514   static APInt getSignedMaxValue(unsigned numBits) {
515     APInt API = getAllOnesValue(numBits);
516     API.clearBit(numBits - 1);
517     return API;
518   }
519
520   /// \brief Gets minimum unsigned value of APInt for a specific bit width.
521   static APInt getMinValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
522
523   /// \brief Gets minimum signed value of APInt for a specific bit width.
524   static APInt getSignedMinValue(unsigned numBits) {
525     APInt API(numBits, 0);
526     API.setBit(numBits - 1);
527     return API;
528   }
529
530   /// \brief Get the SignMask for a specific bit width.
531   ///
532   /// This is just a wrapper function of getSignedMinValue(), and it helps code
533   /// readability when we want to get a SignMask.
534   static APInt getSignMask(unsigned BitWidth) {
535     return getSignedMinValue(BitWidth);
536   }
537
538   /// \brief Get the all-ones value.
539   ///
540   /// \returns the all-ones value for an APInt of the specified bit-width.
541   static APInt getAllOnesValue(unsigned numBits) {
542     return APInt(numBits, WORD_MAX, true);
543   }
544
545   /// \brief Get the '0' value.
546   ///
547   /// \returns the '0' value for an APInt of the specified bit-width.
548   static APInt getNullValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
549
550   /// \brief Compute an APInt containing numBits highbits from this APInt.
551   ///
552   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
553   /// the low bits and right shift to the least significant bit.
554   ///
555   /// \returns the high "numBits" bits of this APInt.
556   APInt getHiBits(unsigned numBits) const;
557
558   /// \brief Compute an APInt containing numBits lowbits from this APInt.
559   ///
560   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
561   /// the high bits.
562   ///
563   /// \returns the low "numBits" bits of this APInt.
564   APInt getLoBits(unsigned numBits) const;
565
566   /// \brief Return an APInt with exactly one bit set in the result.
567   static APInt getOneBitSet(unsigned numBits, unsigned BitNo) {
568     APInt Res(numBits, 0);
569     Res.setBit(BitNo);
570     return Res;
571   }
572
573   /// \brief Get a value with a block of bits set.
574   ///
575   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
576   /// bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) will be set. All other
577   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 0, 16) you would get
578   /// 0x0000FFFF. If hiBit is less than loBit then the set bits "wrap". For
579   /// example, with parameters (32, 28, 4), you would get 0xF000000F.
580   ///
581   /// \param numBits the intended bit width of the result
582   /// \param loBit the index of the lowest bit set.
583   /// \param hiBit the index of the highest bit set.
584   ///
585   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
586   static APInt getBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBit, unsigned hiBit) {
587     APInt Res(numBits, 0);
588     Res.setBits(loBit, hiBit);
589     return Res;
590   }
591
592   /// \brief Get a value with upper bits starting at loBit set.
593   ///
594   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
595   /// bits from loBit (inclusive) to numBits (exclusive) will be set. All other
596   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 12) you would get
597   /// 0xFFFFF000.
598   ///
599   /// \param numBits the intended bit width of the result
600   /// \param loBit the index of the lowest bit to set.
601   ///
602   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
603   static APInt getBitsSetFrom(unsigned numBits, unsigned loBit) {
604     APInt Res(numBits, 0);
605     Res.setBitsFrom(loBit);
606     return Res;
607   }
608
609   /// \brief Get a value with high bits set
610   ///
611   /// Constructs an APInt value that has the top hiBitsSet bits set.
612   ///
613   /// \param numBits the bitwidth of the result
614   /// \param hiBitsSet the number of high-order bits set in the result.
615   static APInt getHighBitsSet(unsigned numBits, unsigned hiBitsSet) {
616     APInt Res(numBits, 0);
617     Res.setHighBits(hiBitsSet);
618     return Res;
619   }
620
621   /// \brief Get a value with low bits set
622   ///
623   /// Constructs an APInt value that has the bottom loBitsSet bits set.
624   ///
625   /// \param numBits the bitwidth of the result
626   /// \param loBitsSet the number of low-order bits set in the result.
627   static APInt getLowBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBitsSet) {
628     APInt Res(numBits, 0);
629     Res.setLowBits(loBitsSet);
630     return Res;
631   }
632
633   /// \brief Return a value containing V broadcasted over NewLen bits.
634   static APInt getSplat(unsigned NewLen, const APInt &V);
635
636   /// \brief Determine if two APInts have the same value, after zero-extending
637   /// one of them (if needed!) to ensure that the bit-widths match.
638   static bool isSameValue(const APInt &I1, const APInt &I2) {
639     if (I1.getBitWidth() == I2.getBitWidth())
640       return I1 == I2;
641
642     if (I1.getBitWidth() > I2.getBitWidth())
643       return I1 == I2.zext(I1.getBitWidth());
644
645     return I1.zext(I2.getBitWidth()) == I2;
646   }
647
648   /// \brief Overload to compute a hash_code for an APInt value.
649   friend hash_code hash_value(const APInt &Arg);
650
651   /// This function returns a pointer to the internal storage of the APInt.
652   /// This is useful for writing out the APInt in binary form without any
653   /// conversions.
654   const uint64_t *getRawData() const {
655     if (isSingleWord())
656       return &U.VAL;
657     return &U.pVal[0];
658   }
659
660   /// @}
661   /// \name Unary Operators
662   /// @{
663
664   /// \brief Postfix increment operator.
665   ///
666   /// Increments *this by 1.
667   ///
668   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
669   const APInt operator++(int) {
670     APInt API(*this);
671     ++(*this);
672     return API;
673   }
674
675   /// \brief Prefix increment operator.
676   ///
677   /// \returns *this incremented by one
678   APInt &operator++();
679
680   /// \brief Postfix decrement operator.
681   ///
682   /// Decrements *this by 1.
683   ///
684   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
685   const APInt operator--(int) {
686     APInt API(*this);
687     --(*this);
688     return API;
689   }
690
691   /// \brief Prefix decrement operator.
692   ///
693   /// \returns *this decremented by one.
694   APInt &operator--();
695
696   /// \brief Logical negation operator.
697   ///
698   /// Performs logical negation operation on this APInt.
699   ///
700   /// \returns true if *this is zero, false otherwise.
701   bool operator!() const {
702     if (isSingleWord())
703       return U.VAL == 0;
704     return countLeadingZerosSlowCase() == BitWidth;
705   }
706
707   /// @}
708   /// \name Assignment Operators
709   /// @{
710
711   /// \brief Copy assignment operator.
712   ///
713   /// \returns *this after assignment of RHS.
714   APInt &operator=(const APInt &RHS) {
715     // If the bitwidths are the same, we can avoid mucking with memory
716     if (isSingleWord() && RHS.isSingleWord()) {
717       U.VAL = RHS.U.VAL;
718       BitWidth = RHS.BitWidth;
719       return clearUnusedBits();
720     }
721
722     AssignSlowCase(RHS);
723     return *this;
724   }
725
726   /// @brief Move assignment operator.
727   APInt &operator=(APInt &&that) {
728     assert(this != &that && "Self-move not supported");
729     if (!isSingleWord())
730       delete[] U.pVal;
731
732     // Use memcpy so that type based alias analysis sees both VAL and pVal
733     // as modified.
734     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
735
736     BitWidth = that.BitWidth;
737     that.BitWidth = 0;
738
739     return *this;
740   }
741
742   /// \brief Assignment operator.
743   ///
744   /// The RHS value is assigned to *this. If the significant bits in RHS exceed
745   /// the bit width, the excess bits are truncated. If the bit width is larger
746   /// than 64, the value is zero filled in the unspecified high order bits.
747   ///
748   /// \returns *this after assignment of RHS value.
749   APInt &operator=(uint64_t RHS) {
750     if (isSingleWord()) {
751       U.VAL = RHS;
752       clearUnusedBits();
753     } else {
754       U.pVal[0] = RHS;
755       memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
756     }
757     return *this;
758   }
759
760   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
761   ///
762   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. The result is
763   /// assigned to *this.
764   ///
765   /// \returns *this after ANDing with RHS.
766   APInt &operator&=(const APInt &RHS) {
767     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
768     if (isSingleWord())
769       U.VAL &= RHS.U.VAL;
770     else
771       AndAssignSlowCase(RHS);
772     return *this;
773   }
774
775   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
776   ///
777   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. RHS is
778   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
779   /// the LHS.
780   APInt &operator&=(uint64_t RHS) {
781     if (isSingleWord()) {
782       U.VAL &= RHS;
783       return *this;
784     }
785     U.pVal[0] &= RHS;
786     memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
787     return *this;
788   }
789
790   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
791   ///
792   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. The result is
793   /// assigned *this;
794   ///
795   /// \returns *this after ORing with RHS.
796   APInt &operator|=(const APInt &RHS) {
797     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
798     if (isSingleWord())
799       U.VAL |= RHS.U.VAL;
800     else
801       OrAssignSlowCase(RHS);
802     return *this;
803   }
804
805   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
806   ///
807   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. RHS is
808   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
809   /// the LHS.
810   APInt &operator|=(uint64_t RHS) {
811     if (isSingleWord()) {
812       U.VAL |= RHS;
813       clearUnusedBits();
814     } else {
815       U.pVal[0] |= RHS;
816     }
817     return *this;
818   }
819
820   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
821   ///
822   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. The result is
823   /// assigned to *this.
824   ///
825   /// \returns *this after XORing with RHS.
826   APInt &operator^=(const APInt &RHS) {
827     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
828     if (isSingleWord())
829       U.VAL ^= RHS.U.VAL;
830     else
831       XorAssignSlowCase(RHS);
832     return *this;
833   }
834
835   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
836   ///
837   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. RHS is
838   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
839   /// the LHS.
840   APInt &operator^=(uint64_t RHS) {
841     if (isSingleWord()) {
842       U.VAL ^= RHS;
843       clearUnusedBits();
844     } else {
845       U.pVal[0] ^= RHS;
846     }
847     return *this;
848   }
849
850   /// \brief Multiplication assignment operator.
851   ///
852   /// Multiplies this APInt by RHS and assigns the result to *this.
853   ///
854   /// \returns *this
855   APInt &operator*=(const APInt &RHS);
856   APInt &operator*=(uint64_t RHS);
857
858   /// \brief Addition assignment operator.
859   ///
860   /// Adds RHS to *this and assigns the result to *this.
861   ///
862   /// \returns *this
863   APInt &operator+=(const APInt &RHS);
864   APInt &operator+=(uint64_t RHS);
865
866   /// \brief Subtraction assignment operator.
867   ///
868   /// Subtracts RHS from *this and assigns the result to *this.
869   ///
870   /// \returns *this
871   APInt &operator-=(const APInt &RHS);
872   APInt &operator-=(uint64_t RHS);
873
874   /// \brief Left-shift assignment function.
875   ///
876   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
877   ///
878   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
879   APInt &operator<<=(unsigned ShiftAmt) {
880     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
881     if (isSingleWord()) {
882       if (ShiftAmt == BitWidth)
883         U.VAL = 0;
884       else
885         U.VAL <<= ShiftAmt;
886       return clearUnusedBits();
887     }
888     shlSlowCase(ShiftAmt);
889     return *this;
890   }
891
892   /// \brief Left-shift assignment function.
893   ///
894   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
895   ///
896   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
897   APInt &operator<<=(const APInt &ShiftAmt);
898
899   /// @}
900   /// \name Binary Operators
901   /// @{
902
903   /// \brief Multiplication operator.
904   ///
905   /// Multiplies this APInt by RHS and returns the result.
906   APInt operator*(const APInt &RHS) const;
907
908   /// \brief Left logical shift operator.
909   ///
910   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
911   APInt operator<<(unsigned Bits) const { return shl(Bits); }
912
913   /// \brief Left logical shift operator.
914   ///
915   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
916   APInt operator<<(const APInt &Bits) const { return shl(Bits); }
917
918   /// \brief Arithmetic right-shift function.
919   ///
920   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
921   APInt ashr(unsigned ShiftAmt) const {
922     APInt R(*this);
923     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
924     return R;
925   }
926
927   /// Arithmetic right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
928   void ashrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
929     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
930     if (isSingleWord()) {
931       int64_t SExtVAL = SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
932       if (ShiftAmt == BitWidth)
933         U.VAL = SExtVAL >> (APINT_BITS_PER_WORD - 1); // Fill with sign bit.
934       else
935         U.VAL = SExtVAL >> ShiftAmt;
936       clearUnusedBits();
937       return;
938     }
939     ashrSlowCase(ShiftAmt);
940   }
941
942   /// \brief Logical right-shift function.
943   ///
944   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
945   APInt lshr(unsigned shiftAmt) const {
946     APInt R(*this);
947     R.lshrInPlace(shiftAmt);
948     return R;
949   }
950
951   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
952   void lshrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
953     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
954     if (isSingleWord()) {
955       if (ShiftAmt == BitWidth)
956         U.VAL = 0;
957       else
958         U.VAL >>= ShiftAmt;
959       return;
960     }
961     lshrSlowCase(ShiftAmt);
962   }
963
964   /// \brief Left-shift function.
965   ///
966   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
967   APInt shl(unsigned shiftAmt) const {
968     APInt R(*this);
969     R <<= shiftAmt;
970     return R;
971   }
972
973   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
974   APInt rotl(unsigned rotateAmt) const;
975
976   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
977   APInt rotr(unsigned rotateAmt) const;
978
979   /// \brief Arithmetic right-shift function.
980   ///
981   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
982   APInt ashr(const APInt &ShiftAmt) const {
983     APInt R(*this);
984     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
985     return R;
986   }
987
988   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt in place.
989   void ashrInPlace(const APInt &shiftAmt);
990
991   /// \brief Logical right-shift function.
992   ///
993   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
994   APInt lshr(const APInt &ShiftAmt) const {
995     APInt R(*this);
996     R.lshrInPlace(ShiftAmt);
997     return R;
998   }
999
1000   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
1001   void lshrInPlace(const APInt &ShiftAmt);
1002
1003   /// \brief Left-shift function.
1004   ///
1005   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
1006   APInt shl(const APInt &ShiftAmt) const {
1007     APInt R(*this);
1008     R <<= ShiftAmt;
1009     return R;
1010   }
1011
1012   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
1013   APInt rotl(const APInt &rotateAmt) const;
1014
1015   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
1016   APInt rotr(const APInt &rotateAmt) const;
1017
1018   /// \brief Unsigned division operation.
1019   ///
1020   /// Perform an unsigned divide operation on this APInt by RHS. Both this and
1021   /// RHS are treated as unsigned quantities for purposes of this division.
1022   ///
1023   /// \returns a new APInt value containing the division result
1024   APInt udiv(const APInt &RHS) const;
1025   APInt udiv(uint64_t RHS) const;
1026
1027   /// \brief Signed division function for APInt.
1028   ///
1029   /// Signed divide this APInt by APInt RHS.
1030   APInt sdiv(const APInt &RHS) const;
1031   APInt sdiv(int64_t RHS) const;
1032
1033   /// \brief Unsigned remainder operation.
1034   ///
1035   /// Perform an unsigned remainder operation on this APInt with RHS being the
1036   /// divisor. Both this and RHS are treated as unsigned quantities for purposes
1037   /// of this operation. Note that this is a true remainder operation and not a
1038   /// modulo operation because the sign follows the sign of the dividend which
1039   /// is *this.
1040   ///
1041   /// \returns a new APInt value containing the remainder result
1042   APInt urem(const APInt &RHS) const;
1043   uint64_t urem(uint64_t RHS) const;
1044
1045   /// \brief Function for signed remainder operation.
1046   ///
1047   /// Signed remainder operation on APInt.
1048   APInt srem(const APInt &RHS) const;
1049   int64_t srem(int64_t RHS) const;
1050
1051   /// \brief Dual division/remainder interface.
1052   ///
1053   /// Sometimes it is convenient to divide two APInt values and obtain both the
1054   /// quotient and remainder. This function does both operations in the same
1055   /// computation making it a little more efficient. The pair of input arguments
1056   /// may overlap with the pair of output arguments. It is safe to call
1057   /// udivrem(X, Y, X, Y), for example.
1058   static void udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1059                       APInt &Remainder);
1060   static void udivrem(const APInt &LHS, uint64_t RHS, APInt &Quotient,
1061                       uint64_t &Remainder);
1062
1063   static void sdivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1064                       APInt &Remainder);
1065   static void sdivrem(const APInt &LHS, int64_t RHS, APInt &Quotient,
1066                       int64_t &Remainder);
1067
1068   // Operations that return overflow indicators.
1069   APInt sadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1070   APInt uadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1071   APInt ssub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1072   APInt usub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1073   APInt sdiv_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1074   APInt smul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1075   APInt umul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1076   APInt sshl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1077   APInt ushl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1078
1079   /// \brief Array-indexing support.
1080   ///
1081   /// \returns the bit value at bitPosition
1082   bool operator[](unsigned bitPosition) const {
1083     assert(bitPosition < getBitWidth() && "Bit position out of bounds!");
1084     return (maskBit(bitPosition) & getWord(bitPosition)) != 0;
1085   }
1086
1087   /// @}
1088   /// \name Comparison Operators
1089   /// @{
1090
1091   /// \brief Equality operator.
1092   ///
1093   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1094   /// relationship.
1095   bool operator==(const APInt &RHS) const {
1096     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Comparison requires equal bit widths");
1097     if (isSingleWord())
1098       return U.VAL == RHS.U.VAL;
1099     return EqualSlowCase(RHS);
1100   }
1101
1102   /// \brief Equality operator.
1103   ///
1104   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the equality
1105   /// relationship.
1106   ///
1107   /// \returns true if *this == Val
1108   bool operator==(uint64_t Val) const {
1109     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() == Val;
1110   }
1111
1112   /// \brief Equality comparison.
1113   ///
1114   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1115   /// relationship.
1116   ///
1117   /// \returns true if *this == Val
1118   bool eq(const APInt &RHS) const { return (*this) == RHS; }
1119
1120   /// \brief Inequality operator.
1121   ///
1122   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1123   /// relationship.
1124   ///
1125   /// \returns true if *this != Val
1126   bool operator!=(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1127
1128   /// \brief Inequality operator.
1129   ///
1130   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the inequality
1131   /// relationship.
1132   ///
1133   /// \returns true if *this != Val
1134   bool operator!=(uint64_t Val) const { return !((*this) == Val); }
1135
1136   /// \brief Inequality comparison
1137   ///
1138   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1139   /// relationship.
1140   ///
1141   /// \returns true if *this != Val
1142   bool ne(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1143
1144   /// \brief Unsigned less than comparison
1145   ///
1146   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1147   /// the validity of the less-than relationship.
1148   ///
1149   /// \returns true if *this < RHS when both are considered unsigned.
1150   bool ult(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) < 0; }
1151
1152   /// \brief Unsigned less than comparison
1153   ///
1154   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1155   /// the validity of the less-than relationship.
1156   ///
1157   /// \returns true if *this < RHS when considered unsigned.
1158   bool ult(uint64_t RHS) const {
1159     // Only need to check active bits if not a single word.
1160     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() < RHS;
1161   }
1162
1163   /// \brief Signed less than comparison
1164   ///
1165   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1166   /// validity of the less-than relationship.
1167   ///
1168   /// \returns true if *this < RHS when both are considered signed.
1169   bool slt(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) < 0; }
1170
1171   /// \brief Signed less than comparison
1172   ///
1173   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1174   /// the validity of the less-than relationship.
1175   ///
1176   /// \returns true if *this < RHS when considered signed.
1177   bool slt(int64_t RHS) const {
1178     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? isNegative()
1179                                                         : getSExtValue() < RHS;
1180   }
1181
1182   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1183   ///
1184   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1185   /// validity of the less-or-equal relationship.
1186   ///
1187   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered unsigned.
1188   bool ule(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) <= 0; }
1189
1190   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1191   ///
1192   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1193   /// the validity of the less-or-equal relationship.
1194   ///
1195   /// \returns true if *this <= RHS when considered unsigned.
1196   bool ule(uint64_t RHS) const { return !ugt(RHS); }
1197
1198   /// \brief Signed less or equal comparison
1199   ///
1200   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1201   /// validity of the less-or-equal relationship.
1202   ///
1203   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered signed.
1204   bool sle(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) <= 0; }
1205
1206   /// \brief Signed less or equal comparison
1207   ///
1208   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for the
1209   /// validity of the less-or-equal relationship.
1210   ///
1211   /// \returns true if *this <= RHS when considered signed.
1212   bool sle(uint64_t RHS) const { return !sgt(RHS); }
1213
1214   /// \brief Unsigned greather than comparison
1215   ///
1216   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1217   /// the validity of the greater-than relationship.
1218   ///
1219   /// \returns true if *this > RHS when both are considered unsigned.
1220   bool ugt(const APInt &RHS) const { return !ule(RHS); }
1221
1222   /// \brief Unsigned greater than comparison
1223   ///
1224   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1225   /// the validity of the greater-than relationship.
1226   ///
1227   /// \returns true if *this > RHS when considered unsigned.
1228   bool ugt(uint64_t RHS) const {
1229     // Only need to check active bits if not a single word.
1230     return (!isSingleWord() && getActiveBits() > 64) || getZExtValue() > RHS;
1231   }
1232
1233   /// \brief Signed greather than comparison
1234   ///
1235   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for the
1236   /// validity of the greater-than relationship.
1237   ///
1238   /// \returns true if *this > RHS when both are considered signed.
1239   bool sgt(const APInt &RHS) const { return !sle(RHS); }
1240
1241   /// \brief Signed greater than comparison
1242   ///
1243   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1244   /// the validity of the greater-than relationship.
1245   ///
1246   /// \returns true if *this > RHS when considered signed.
1247   bool sgt(int64_t RHS) const {
1248     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? !isNegative()
1249                                                         : getSExtValue() > RHS;
1250   }
1251
1252   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1253   ///
1254   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1255   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1256   ///
1257   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered unsigned.
1258   bool uge(const APInt &RHS) const { return !ult(RHS); }
1259
1260   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1261   ///
1262   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1263   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1264   ///
1265   /// \returns true if *this >= RHS when considered unsigned.
1266   bool uge(uint64_t RHS) const { return !ult(RHS); }
1267
1268   /// \brief Signed greather or equal comparison
1269   ///
1270   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1271   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1272   ///
1273   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered signed.
1274   bool sge(const APInt &RHS) const { return !slt(RHS); }
1275
1276   /// \brief Signed greater or equal comparison
1277   ///
1278   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1279   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1280   ///
1281   /// \returns true if *this >= RHS when considered signed.
1282   bool sge(int64_t RHS) const { return !slt(RHS); }
1283
1284   /// This operation tests if there are any pairs of corresponding bits
1285   /// between this APInt and RHS that are both set.
1286   bool intersects(const APInt &RHS) const {
1287     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1288     if (isSingleWord())
1289       return (U.VAL & RHS.U.VAL) != 0;
1290     return intersectsSlowCase(RHS);
1291   }
1292
1293   /// This operation checks that all bits set in this APInt are also set in RHS.
1294   bool isSubsetOf(const APInt &RHS) const {
1295     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1296     if (isSingleWord())
1297       return (U.VAL & ~RHS.U.VAL) == 0;
1298     return isSubsetOfSlowCase(RHS);
1299   }
1300
1301   /// @}
1302   /// \name Resizing Operators
1303   /// @{
1304
1305   /// \brief Truncate to new width.
1306   ///
1307   /// Truncate the APInt to a specified width. It is an error to specify a width
1308   /// that is greater than or equal to the current width.
1309   APInt trunc(unsigned width) const;
1310
1311   /// \brief Sign extend to a new width.
1312   ///
1313   /// This operation sign extends the APInt to a new width. If the high order
1314   /// bit is set, the fill on the left will be done with 1 bits, otherwise zero.
1315   /// It is an error to specify a width that is less than or equal to the
1316   /// current width.
1317   APInt sext(unsigned width) const;
1318
1319   /// \brief Zero extend to a new width.
1320   ///
1321   /// This operation zero extends the APInt to a new width. The high order bits
1322   /// are filled with 0 bits.  It is an error to specify a width that is less
1323   /// than or equal to the current width.
1324   APInt zext(unsigned width) const;
1325
1326   /// \brief Sign extend or truncate to width
1327   ///
1328   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1329   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1330   APInt sextOrTrunc(unsigned width) const;
1331
1332   /// \brief Zero extend or truncate to width
1333   ///
1334   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1335   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1336   APInt zextOrTrunc(unsigned width) const;
1337
1338   /// \brief Sign extend or truncate to width
1339   ///
1340   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1341   /// extended, or left alone to make it that width.
1342   APInt sextOrSelf(unsigned width) const;
1343
1344   /// \brief Zero extend or truncate to width
1345   ///
1346   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1347   /// extended, or left alone to make it that width.
1348   APInt zextOrSelf(unsigned width) const;
1349
1350   /// @}
1351   /// \name Bit Manipulation Operators
1352   /// @{
1353
1354   /// \brief Set every bit to 1.
1355   void setAllBits() {
1356     if (isSingleWord())
1357       U.VAL = WORD_MAX;
1358     else
1359       // Set all the bits in all the words.
1360       memset(U.pVal, -1, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1361     // Clear the unused ones
1362     clearUnusedBits();
1363   }
1364
1365   /// \brief Set a given bit to 1.
1366   ///
1367   /// Set the given bit to 1 whose position is given as "bitPosition".
1368   void setBit(unsigned BitPosition) {
1369     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1370     WordType Mask = maskBit(BitPosition);
1371     if (isSingleWord())
1372       U.VAL |= Mask;
1373     else
1374       U.pVal[whichWord(BitPosition)] |= Mask;
1375   }
1376
1377   /// Set the sign bit to 1.
1378   void setSignBit() {
1379     setBit(BitWidth - 1);
1380   }
1381
1382   /// Set the bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) to 1.
1383   void setBits(unsigned loBit, unsigned hiBit) {
1384     assert(hiBit <= BitWidth && "hiBit out of range");
1385     assert(loBit <= BitWidth && "loBit out of range");
1386     assert(loBit <= hiBit && "loBit greater than hiBit");
1387     if (loBit == hiBit)
1388       return;
1389     if (loBit < APINT_BITS_PER_WORD && hiBit <= APINT_BITS_PER_WORD) {
1390       uint64_t mask = WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - (hiBit - loBit));
1391       mask <<= loBit;
1392       if (isSingleWord())
1393         U.VAL |= mask;
1394       else
1395         U.pVal[0] |= mask;
1396     } else {
1397       setBitsSlowCase(loBit, hiBit);
1398     }
1399   }
1400
1401   /// Set the top bits starting from loBit.
1402   void setBitsFrom(unsigned loBit) {
1403     return setBits(loBit, BitWidth);
1404   }
1405
1406   /// Set the bottom loBits bits.
1407   void setLowBits(unsigned loBits) {
1408     return setBits(0, loBits);
1409   }
1410
1411   /// Set the top hiBits bits.
1412   void setHighBits(unsigned hiBits) {
1413     return setBits(BitWidth - hiBits, BitWidth);
1414   }
1415
1416   /// \brief Set every bit to 0.
1417   void clearAllBits() {
1418     if (isSingleWord())
1419       U.VAL = 0;
1420     else
1421       memset(U.pVal, 0, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1422   }
1423
1424   /// \brief Set a given bit to 0.
1425   ///
1426   /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
1427   void clearBit(unsigned BitPosition) {
1428     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1429     WordType Mask = ~maskBit(BitPosition);
1430     if (isSingleWord())
1431       U.VAL &= Mask;
1432     else
1433       U.pVal[whichWord(BitPosition)] &= Mask;
1434   }
1435
1436   /// Set the sign bit to 0.
1437   void clearSignBit() {
1438     clearBit(BitWidth - 1);
1439   }
1440
1441   /// \brief Toggle every bit to its opposite value.
1442   void flipAllBits() {
1443     if (isSingleWord()) {
1444       U.VAL ^= WORD_MAX;
1445       clearUnusedBits();
1446     } else {
1447       flipAllBitsSlowCase();
1448     }
1449   }
1450
1451   /// \brief Toggles a given bit to its opposite value.
1452   ///
1453   /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given
1454   /// as "bitPosition".
1455   void flipBit(unsigned bitPosition);
1456
1457   /// Negate this APInt in place.
1458   void negate() {
1459     flipAllBits();
1460     ++(*this);
1461   }
1462
1463   /// Insert the bits from a smaller APInt starting at bitPosition.
1464   void insertBits(const APInt &SubBits, unsigned bitPosition);
1465
1466   /// Return an APInt with the extracted bits [bitPosition,bitPosition+numBits).
1467   APInt extractBits(unsigned numBits, unsigned bitPosition) const;
1468
1469   /// @}
1470   /// \name Value Characterization Functions
1471   /// @{
1472
1473   /// \brief Return the number of bits in the APInt.
1474   unsigned getBitWidth() const { return BitWidth; }
1475
1476   /// \brief Get the number of words.
1477   ///
1478   /// Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1479   ///
1480   /// \returns the number of words to hold the integer value of this APInt.
1481   unsigned getNumWords() const { return getNumWords(BitWidth); }
1482
1483   /// \brief Get the number of words.
1484   ///
1485   /// *NOTE* Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1486   ///
1487   /// \returns the number of words to hold the integer value with a given bit
1488   /// width.
1489   static unsigned getNumWords(unsigned BitWidth) {
1490     return ((uint64_t)BitWidth + APINT_BITS_PER_WORD - 1) / APINT_BITS_PER_WORD;
1491   }
1492
1493   /// \brief Compute the number of active bits in the value
1494   ///
1495   /// This function returns the number of active bits which is defined as the
1496   /// bit width minus the number of leading zeros. This is used in several
1497   /// computations to see how "wide" the value is.
1498   unsigned getActiveBits() const { return BitWidth - countLeadingZeros(); }
1499
1500   /// \brief Compute the number of active words in the value of this APInt.
1501   ///
1502   /// This is used in conjunction with getActiveData to extract the raw value of
1503   /// the APInt.
1504   unsigned getActiveWords() const {
1505     unsigned numActiveBits = getActiveBits();
1506     return numActiveBits ? whichWord(numActiveBits - 1) + 1 : 1;
1507   }
1508
1509   /// \brief Get the minimum bit size for this signed APInt
1510   ///
1511   /// Computes the minimum bit width for this APInt while considering it to be a
1512   /// signed (and probably negative) value. If the value is not negative, this
1513   /// function returns the same value as getActiveBits()+1. Otherwise, it
1514   /// returns the smallest bit width that will retain the negative value. For
1515   /// example, -1 can be written as 0b1 or 0xFFFFFFFFFF. 0b1 is shorter and so
1516   /// for -1, this function will always return 1.
1517   unsigned getMinSignedBits() const {
1518     if (isNegative())
1519       return BitWidth - countLeadingOnes() + 1;
1520     return getActiveBits() + 1;
1521   }
1522
1523   /// \brief Get zero extended value
1524   ///
1525   /// This method attempts to return the value of this APInt as a zero extended
1526   /// uint64_t. The bitwidth must be <= 64 or the value must fit within a
1527   /// uint64_t. Otherwise an assertion will result.
1528   uint64_t getZExtValue() const {
1529     if (isSingleWord())
1530       return U.VAL;
1531     assert(getActiveBits() <= 64 && "Too many bits for uint64_t");
1532     return U.pVal[0];
1533   }
1534
1535   /// \brief Get sign extended value
1536   ///
1537   /// This method attempts to return the value of this APInt as a sign extended
1538   /// int64_t. The bit width must be <= 64 or the value must fit within an
1539   /// int64_t. Otherwise an assertion will result.
1540   int64_t getSExtValue() const {
1541     if (isSingleWord())
1542       return SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
1543     assert(getMinSignedBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
1544     return int64_t(U.pVal[0]);
1545   }
1546
1547   /// \brief Get bits required for string value.
1548   ///
1549   /// This method determines how many bits are required to hold the APInt
1550   /// equivalent of the string given by \p str.
1551   static unsigned getBitsNeeded(StringRef str, uint8_t radix);
1552
1553   /// \brief The APInt version of the countLeadingZeros functions in
1554   ///   MathExtras.h.
1555   ///
1556   /// It counts the number of zeros from the most significant bit to the first
1557   /// one bit.
1558   ///
1559   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1560   ///   zeros from the most significant bit to the first one bits.
1561   unsigned countLeadingZeros() const {
1562     if (isSingleWord()) {
1563       unsigned unusedBits = APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth;
1564       return llvm::countLeadingZeros(U.VAL) - unusedBits;
1565     }
1566     return countLeadingZerosSlowCase();
1567   }
1568
1569   /// \brief Count the number of leading one bits.
1570   ///
1571   /// This function is an APInt version of the countLeadingOnes
1572   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the most
1573   /// significant bit to the first zero bit.
1574   ///
1575   /// \returns 0 if the high order bit is not set, otherwise returns the number
1576   /// of 1 bits from the most significant to the least
1577   unsigned countLeadingOnes() const LLVM_READONLY;
1578
1579   /// Computes the number of leading bits of this APInt that are equal to its
1580   /// sign bit.
1581   unsigned getNumSignBits() const {
1582     return isNegative() ? countLeadingOnes() : countLeadingZeros();
1583   }
1584
1585   /// \brief Count the number of trailing zero bits.
1586   ///
1587   /// This function is an APInt version of the countTrailingZeros
1588   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of zeros from the least
1589   /// significant bit to the first set bit.
1590   ///
1591   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1592   /// zeros from the least significant bit to the first one bit.
1593   unsigned countTrailingZeros() const LLVM_READONLY;
1594
1595   /// \brief Count the number of trailing one bits.
1596   ///
1597   /// This function is an APInt version of the countTrailingOnes
1598   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the least
1599   /// significant bit to the first zero bit.
1600   ///
1601   /// \returns BitWidth if the value is all ones, otherwise returns the number
1602   /// of ones from the least significant bit to the first zero bit.
1603   unsigned countTrailingOnes() const {
1604     if (isSingleWord())
1605       return llvm::countTrailingOnes(U.VAL);
1606     return countTrailingOnesSlowCase();
1607   }
1608
1609   /// \brief Count the number of bits set.
1610   ///
1611   /// This function is an APInt version of the countPopulation functions
1612   /// in MathExtras.h. It counts the number of 1 bits in the APInt value.
1613   ///
1614   /// \returns 0 if the value is zero, otherwise returns the number of set bits.
1615   unsigned countPopulation() const {
1616     if (isSingleWord())
1617       return llvm::countPopulation(U.VAL);
1618     return countPopulationSlowCase();
1619   }
1620
1621   /// @}
1622   /// \name Conversion Functions
1623   /// @{
1624   void print(raw_ostream &OS, bool isSigned) const;
1625
1626   /// Converts an APInt to a string and append it to Str.  Str is commonly a
1627   /// SmallString.
1628   void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix, bool Signed,
1629                 bool formatAsCLiteral = false) const;
1630
1631   /// Considers the APInt to be unsigned and converts it into a string in the
1632   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10 16, or 36.
1633   void toStringUnsigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1634     toString(Str, Radix, false, false);
1635   }
1636
1637   /// Considers the APInt to be signed and converts it into a string in the
1638   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10, 16, or 36.
1639   void toStringSigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1640     toString(Str, Radix, true, false);
1641   }
1642
1643   /// \brief Return the APInt as a std::string.
1644   ///
1645   /// Note that this is an inefficient method.  It is better to pass in a
1646   /// SmallVector/SmallString to the methods above to avoid thrashing the heap
1647   /// for the string.
1648   std::string toString(unsigned Radix, bool Signed) const;
1649
1650   /// \returns a byte-swapped representation of this APInt Value.
1651   APInt byteSwap() const;
1652
1653   /// \returns the value with the bit representation reversed of this APInt
1654   /// Value.
1655   APInt reverseBits() const;
1656
1657   /// \brief Converts this APInt to a double value.
1658   double roundToDouble(bool isSigned) const;
1659
1660   /// \brief Converts this unsigned APInt to a double value.
1661   double roundToDouble() const { return roundToDouble(false); }
1662
1663   /// \brief Converts this signed APInt to a double value.
1664   double signedRoundToDouble() const { return roundToDouble(true); }
1665
1666   /// \brief Converts APInt bits to a double
1667   ///
1668   /// The conversion does not do a translation from integer to double, it just
1669   /// re-interprets the bits as a double. Note that it is valid to do this on
1670   /// any bit width. Exactly 64 bits will be translated.
1671   double bitsToDouble() const {
1672     return BitsToDouble(getWord(0));
1673   }
1674
1675   /// \brief Converts APInt bits to a double
1676   ///
1677   /// The conversion does not do a translation from integer to float, it just
1678   /// re-interprets the bits as a float. Note that it is valid to do this on
1679   /// any bit width. Exactly 32 bits will be translated.
1680   float bitsToFloat() const {
1681     return BitsToFloat(getWord(0));
1682   }
1683
1684   /// \brief Converts a double to APInt bits.
1685   ///
1686   /// The conversion does not do a translation from double to integer, it just
1687   /// re-interprets the bits of the double.
1688   static APInt doubleToBits(double V) {
1689     return APInt(sizeof(double) * CHAR_BIT, DoubleToBits(V));
1690   }
1691
1692   /// \brief Converts a float to APInt bits.
1693   ///
1694   /// The conversion does not do a translation from float to integer, it just
1695   /// re-interprets the bits of the float.
1696   static APInt floatToBits(float V) {
1697     return APInt(sizeof(float) * CHAR_BIT, FloatToBits(V));
1698   }
1699
1700   /// @}
1701   /// \name Mathematics Operations
1702   /// @{
1703
1704   /// \returns the floor log base 2 of this APInt.
1705   unsigned logBase2() const { return BitWidth - 1 - countLeadingZeros(); }
1706
1707   /// \returns the ceil log base 2 of this APInt.
1708   unsigned ceilLogBase2() const {
1709     APInt temp(*this);
1710     --temp;
1711     return BitWidth - temp.countLeadingZeros();
1712   }
1713
1714   /// \returns the nearest log base 2 of this APInt. Ties round up.
1715   ///
1716   /// NOTE: When we have a BitWidth of 1, we define:
1717   ///
1718   ///   log2(0) = UINT32_MAX
1719   ///   log2(1) = 0
1720   ///
1721   /// to get around any mathematical concerns resulting from
1722   /// referencing 2 in a space where 2 does no exist.
1723   unsigned nearestLogBase2() const {
1724     // Special case when we have a bitwidth of 1. If VAL is 1, then we
1725     // get 0. If VAL is 0, we get WORD_MAX which gets truncated to
1726     // UINT32_MAX.
1727     if (BitWidth == 1)
1728       return U.VAL - 1;
1729
1730     // Handle the zero case.
1731     if (isNullValue())
1732       return UINT32_MAX;
1733
1734     // The non-zero case is handled by computing:
1735     //
1736     //   nearestLogBase2(x) = logBase2(x) + x[logBase2(x)-1].
1737     //
1738     // where x[i] is referring to the value of the ith bit of x.
1739     unsigned lg = logBase2();
1740     return lg + unsigned((*this)[lg - 1]);
1741   }
1742
1743   /// \returns the log base 2 of this APInt if its an exact power of two, -1
1744   /// otherwise
1745   int32_t exactLogBase2() const {
1746     if (!isPowerOf2())
1747       return -1;
1748     return logBase2();
1749   }
1750
1751   /// \brief Compute the square root
1752   APInt sqrt() const;
1753
1754   /// \brief Get the absolute value;
1755   ///
1756   /// If *this is < 0 then return -(*this), otherwise *this;
1757   APInt abs() const {
1758     if (isNegative())
1759       return -(*this);
1760     return *this;
1761   }
1762
1763   /// \returns the multiplicative inverse for a given modulo.
1764   APInt multiplicativeInverse(const APInt &modulo) const;
1765
1766   /// @}
1767   /// \name Support for division by constant
1768   /// @{
1769
1770   /// Calculate the magic number for signed division by a constant.
1771   struct ms;
1772   ms magic() const;
1773
1774   /// Calculate the magic number for unsigned division by a constant.
1775   struct mu;
1776   mu magicu(unsigned LeadingZeros = 0) const;
1777
1778   /// @}
1779   /// \name Building-block Operations for APInt and APFloat
1780   /// @{
1781
1782   // These building block operations operate on a representation of arbitrary
1783   // precision, two's-complement, bignum integer values. They should be
1784   // sufficient to implement APInt and APFloat bignum requirements. Inputs are
1785   // generally a pointer to the base of an array of integer parts, representing
1786   // an unsigned bignum, and a count of how many parts there are.
1787
1788   /// Sets the least significant part of a bignum to the input value, and zeroes
1789   /// out higher parts.
1790   static void tcSet(WordType *, WordType, unsigned);
1791
1792   /// Assign one bignum to another.
1793   static void tcAssign(WordType *, const WordType *, unsigned);
1794
1795   /// Returns true if a bignum is zero, false otherwise.
1796   static bool tcIsZero(const WordType *, unsigned);
1797
1798   /// Extract the given bit of a bignum; returns 0 or 1.  Zero-based.
1799   static int tcExtractBit(const WordType *, unsigned bit);
1800
1801   /// Copy the bit vector of width srcBITS from SRC, starting at bit srcLSB, to
1802   /// DST, of dstCOUNT parts, such that the bit srcLSB becomes the least
1803   /// significant bit of DST.  All high bits above srcBITS in DST are
1804   /// zero-filled.
1805   static void tcExtract(WordType *, unsigned dstCount,
1806                         const WordType *, unsigned srcBits,
1807                         unsigned srcLSB);
1808
1809   /// Set the given bit of a bignum.  Zero-based.
1810   static void tcSetBit(WordType *, unsigned bit);
1811
1812   /// Clear the given bit of a bignum.  Zero-based.
1813   static void tcClearBit(WordType *, unsigned bit);
1814
1815   /// Returns the bit number of the least or most significant set bit of a
1816   /// number.  If the input number has no bits set -1U is returned.
1817   static unsigned tcLSB(const WordType *, unsigned n);
1818   static unsigned tcMSB(const WordType *parts, unsigned n);
1819
1820   /// Negate a bignum in-place.
1821   static void tcNegate(WordType *, unsigned);
1822
1823   /// DST += RHS + CARRY where CARRY is zero or one.  Returns the carry flag.
1824   static WordType tcAdd(WordType *, const WordType *,
1825                         WordType carry, unsigned);
1826   /// DST += RHS.  Returns the carry flag.
1827   static WordType tcAddPart(WordType *, WordType, unsigned);
1828
1829   /// DST -= RHS + CARRY where CARRY is zero or one. Returns the carry flag.
1830   static WordType tcSubtract(WordType *, const WordType *,
1831                              WordType carry, unsigned);
1832   /// DST -= RHS.  Returns the carry flag.
1833   static WordType tcSubtractPart(WordType *, WordType, unsigned);
1834
1835   /// DST += SRC * MULTIPLIER + PART   if add is true
1836   /// DST  = SRC * MULTIPLIER + PART   if add is false
1837   ///
1838   /// Requires 0 <= DSTPARTS <= SRCPARTS + 1.  If DST overlaps SRC they must
1839   /// start at the same point, i.e. DST == SRC.
1840   ///
1841   /// If DSTPARTS == SRC_PARTS + 1 no overflow occurs and zero is returned.
1842   /// Otherwise DST is filled with the least significant DSTPARTS parts of the
1843   /// result, and if all of the omitted higher parts were zero return zero,
1844   /// otherwise overflow occurred and return one.
1845   static int tcMultiplyPart(WordType *dst, const WordType *src,
1846                             WordType multiplier, WordType carry,
1847                             unsigned srcParts, unsigned dstParts,
1848                             bool add);
1849
1850   /// DST = LHS * RHS, where DST has the same width as the operands and is
1851   /// filled with the least significant parts of the result.  Returns one if
1852   /// overflow occurred, otherwise zero.  DST must be disjoint from both
1853   /// operands.
1854   static int tcMultiply(WordType *, const WordType *, const WordType *,
1855                         unsigned);
1856
1857   /// DST = LHS * RHS, where DST has width the sum of the widths of the
1858   /// operands. No overflow occurs. DST must be disjoint from both operands.
1859   static void tcFullMultiply(WordType *, const WordType *,
1860                              const WordType *, unsigned, unsigned);
1861
1862   /// If RHS is zero LHS and REMAINDER are left unchanged, return one.
1863   /// Otherwise set LHS to LHS / RHS with the fractional part discarded, set
1864   /// REMAINDER to the remainder, return zero.  i.e.
1865   ///
1866   ///  OLD_LHS = RHS * LHS + REMAINDER
1867   ///
1868   /// SCRATCH is a bignum of the same size as the operands and result for use by
1869   /// the routine; its contents need not be initialized and are destroyed.  LHS,
1870   /// REMAINDER and SCRATCH must be distinct.
1871   static int tcDivide(WordType *lhs, const WordType *rhs,
1872                       WordType *remainder, WordType *scratch,
1873                       unsigned parts);
1874
1875   /// Shift a bignum left Count bits. Shifted in bits are zero. There are no
1876   /// restrictions on Count.
1877   static void tcShiftLeft(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1878
1879   /// Shift a bignum right Count bits.  Shifted in bits are zero.  There are no
1880   /// restrictions on Count.
1881   static void tcShiftRight(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1882
1883   /// The obvious AND, OR and XOR and complement operations.
1884   static void tcAnd(WordType *, const WordType *, unsigned);
1885   static void tcOr(WordType *, const WordType *, unsigned);
1886   static void tcXor(WordType *, const WordType *, unsigned);
1887   static void tcComplement(WordType *, unsigned);
1888
1889   /// Comparison (unsigned) of two bignums.
1890   static int tcCompare(const WordType *, const WordType *, unsigned);
1891
1892   /// Increment a bignum in-place.  Return the carry flag.
1893   static WordType tcIncrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1894     return tcAddPart(dst, 1, parts);
1895   }
1896
1897   /// Decrement a bignum in-place.  Return the borrow flag.
1898   static WordType tcDecrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1899     return tcSubtractPart(dst, 1, parts);
1900   }
1901
1902   /// Set the least significant BITS and clear the rest.
1903   static void tcSetLeastSignificantBits(WordType *, unsigned, unsigned bits);
1904
1905   /// \brief debug method
1906   void dump() const;
1907
1908   /// @}
1909 };
1910
1911 /// Magic data for optimising signed division by a constant.
1912 struct APInt::ms {
1913   APInt m;    ///< magic number
1914   unsigned s; ///< shift amount
1915 };
1916
1917 /// Magic data for optimising unsigned division by a constant.
1918 struct APInt::mu {
1919   APInt m;    ///< magic number
1920   bool a;     ///< add indicator
1921   unsigned s; ///< shift amount
1922 };
1923
1924 inline bool operator==(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 == V1; }
1925
1926 inline bool operator!=(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 != V1; }
1927
1928 /// \brief Unary bitwise complement operator.
1929 ///
1930 /// \returns an APInt that is the bitwise complement of \p v.
1931 inline APInt operator~(APInt v) {
1932   v.flipAllBits();
1933   return v;
1934 }
1935
1936 inline APInt operator&(APInt a, const APInt &b) {
1937   a &= b;
1938   return a;
1939 }
1940
1941 inline APInt operator&(const APInt &a, APInt &&b) {
1942   b &= a;
1943   return std::move(b);
1944 }
1945
1946 inline APInt operator&(APInt a, uint64_t RHS) {
1947   a &= RHS;
1948   return a;
1949 }
1950
1951 inline APInt operator&(uint64_t LHS, APInt b) {
1952   b &= LHS;
1953   return b;
1954 }
1955
1956 inline APInt operator|(APInt a, const APInt &b) {
1957   a |= b;
1958   return a;
1959 }
1960
1961 inline APInt operator|(const APInt &a, APInt &&b) {
1962   b |= a;
1963   return std::move(b);
1964 }
1965
1966 inline APInt operator|(APInt a, uint64_t RHS) {
1967   a |= RHS;
1968   return a;
1969 }
1970
1971 inline APInt operator|(uint64_t LHS, APInt b) {
1972   b |= LHS;
1973   return b;
1974 }
1975
1976 inline APInt operator^(APInt a, const APInt &b) {
1977   a ^= b;
1978   return a;
1979 }
1980
1981 inline APInt operator^(const APInt &a, APInt &&b) {
1982   b ^= a;
1983   return std::move(b);
1984 }
1985
1986 inline APInt operator^(APInt a, uint64_t RHS) {
1987   a ^= RHS;
1988   return a;
1989 }
1990
1991 inline APInt operator^(uint64_t LHS, APInt b) {
1992   b ^= LHS;
1993   return b;
1994 }
1995
1996 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const APInt &I) {
1997   I.print(OS, true);
1998   return OS;
1999 }
2000
2001 inline APInt operator-(APInt v) {
2002   v.negate();
2003   return v;
2004 }
2005
2006 inline APInt operator+(APInt a, const APInt &b) {
2007   a += b;
2008   return a;
2009 }
2010
2011 inline APInt operator+(const APInt &a, APInt &&b) {
2012   b += a;
2013   return std::move(b);
2014 }
2015
2016 inline APInt operator+(APInt a, uint64_t RHS) {
2017   a += RHS;
2018   return a;
2019 }
2020
2021 inline APInt operator+(uint64_t LHS, APInt b) {
2022   b += LHS;
2023   return b;
2024 }
2025
2026 inline APInt operator-(APInt a, const APInt &b) {
2027   a -= b;
2028   return a;
2029 }
2030
2031 inline APInt operator-(const APInt &a, APInt &&b) {
2032   b.negate();
2033   b += a;
2034   return std::move(b);
2035 }
2036
2037 inline APInt operator-(APInt a, uint64_t RHS) {
2038   a -= RHS;
2039   return a;
2040 }
2041
2042 inline APInt operator-(uint64_t LHS, APInt b) {
2043   b.negate();
2044   b += LHS;
2045   return b;
2046 }
2047
2048 inline APInt operator*(APInt a, uint64_t RHS) {
2049   a *= RHS;
2050   return a;
2051 }
2052
2053 inline APInt operator*(uint64_t LHS, APInt b) {
2054   b *= LHS;
2055   return b;
2056 }
2057
2058
2059 namespace APIntOps {
2060
2061 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2062 inline const APInt &smin(const APInt &A, const APInt &B) {
2063   return A.slt(B) ? A : B;
2064 }
2065
2066 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be signed.
2067 inline const APInt &smax(const APInt &A, const APInt &B) {
2068   return A.sgt(B) ? A : B;
2069 }
2070
2071 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2072 inline const APInt &umin(const APInt &A, const APInt &B) {
2073   return A.ult(B) ? A : B;
2074 }
2075
2076 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be unsigned.
2077 inline const APInt &umax(const APInt &A, const APInt &B) {
2078   return A.ugt(B) ? A : B;
2079 }
2080
2081 /// \brief Compute GCD of two unsigned APInt values.
2082 ///
2083 /// This function returns the greatest common divisor of the two APInt values
2084 /// using Stein's algorithm.
2085 ///
2086 /// \returns the greatest common divisor of A and B.
2087 APInt GreatestCommonDivisor(APInt A, APInt B);
2088
2089 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2090 ///
2091 /// Treats the APInt as an unsigned value for conversion purposes.
2092 inline double RoundAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2093   return APIVal.roundToDouble();
2094 }
2095
2096 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2097 ///
2098 /// Treats the APInt as a signed value for conversion purposes.
2099 inline double RoundSignedAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2100   return APIVal.signedRoundToDouble();
2101 }
2102
2103 /// \brief Converts the given APInt to a float vlalue.
2104 inline float RoundAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2105   return float(RoundAPIntToDouble(APIVal));
2106 }
2107
2108 /// \brief Converts the given APInt to a float value.
2109 ///
2110 /// Treast the APInt as a signed value for conversion purposes.
2111 inline float RoundSignedAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2112   return float(APIVal.signedRoundToDouble());
2113 }
2114
2115 /// \brief Converts the given double value into a APInt.
2116 ///
2117 /// This function convert a double value to an APInt value.
2118 APInt RoundDoubleToAPInt(double Double, unsigned width);
2119
2120 /// \brief Converts a float value into a APInt.
2121 ///
2122 /// Converts a float value into an APInt value.
2123 inline APInt RoundFloatToAPInt(float Float, unsigned width) {
2124   return RoundDoubleToAPInt(double(Float), width);
2125 }
2126
2127 } // End of APIntOps namespace
2128
2129 // See friend declaration above. This additional declaration is required in
2130 // order to compile LLVM with IBM xlC compiler.
2131 hash_code hash_value(const APInt &Arg);
2132 } // End of llvm namespace
2133
2134 #endif