]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/ADT/APInt.h
MFV r324198: 8081 Compiler warnings in zdb
[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 countLeadingOnes.
217   unsigned countLeadingOnesSlowCase() const LLVM_READONLY;
218
219   /// out-of-line slow case for countTrailingZeros.
220   unsigned countTrailingZerosSlowCase() const LLVM_READONLY;
221
222   /// out-of-line slow case for countTrailingOnes
223   unsigned countTrailingOnesSlowCase() const LLVM_READONLY;
224
225   /// out-of-line slow case for countPopulation
226   unsigned countPopulationSlowCase() const LLVM_READONLY;
227
228   /// out-of-line slow case for intersects.
229   bool intersectsSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
230
231   /// out-of-line slow case for isSubsetOf.
232   bool isSubsetOfSlowCase(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
233
234   /// out-of-line slow case for setBits.
235   void setBitsSlowCase(unsigned loBit, unsigned hiBit);
236
237   /// out-of-line slow case for flipAllBits.
238   void flipAllBitsSlowCase();
239
240   /// out-of-line slow case for operator&=.
241   void AndAssignSlowCase(const APInt& RHS);
242
243   /// out-of-line slow case for operator|=.
244   void OrAssignSlowCase(const APInt& RHS);
245
246   /// out-of-line slow case for operator^=.
247   void XorAssignSlowCase(const APInt& RHS);
248
249   /// Unsigned comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
250   /// to, or greater than RHS.
251   int compare(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
252
253   /// Signed comparison. Returns -1, 0, or 1 if this APInt is less than, equal
254   /// to, or greater than RHS.
255   int compareSigned(const APInt &RHS) const LLVM_READONLY;
256
257 public:
258   /// \name Constructors
259   /// @{
260
261   /// \brief Create a new APInt of numBits width, initialized as val.
262   ///
263   /// If isSigned is true then val is treated as if it were a signed value
264   /// (i.e. as an int64_t) and the appropriate sign extension to the bit width
265   /// will be done. Otherwise, no sign extension occurs (high order bits beyond
266   /// the range of val are zero filled).
267   ///
268   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
269   /// \param val the initial value of the APInt
270   /// \param isSigned how to treat signedness of val
271   APInt(unsigned numBits, uint64_t val, bool isSigned = false)
272       : BitWidth(numBits) {
273     assert(BitWidth && "bitwidth too small");
274     if (isSingleWord()) {
275       U.VAL = val;
276       clearUnusedBits();
277     } else {
278       initSlowCase(val, isSigned);
279     }
280   }
281
282   /// \brief Construct an APInt of numBits width, initialized as bigVal[].
283   ///
284   /// Note that bigVal.size() can be smaller or larger than the corresponding
285   /// bit width but any extraneous bits will be dropped.
286   ///
287   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
288   /// \param bigVal a sequence of words to form the initial value of the APInt
289   APInt(unsigned numBits, ArrayRef<uint64_t> bigVal);
290
291   /// Equivalent to APInt(numBits, ArrayRef<uint64_t>(bigVal, numWords)), but
292   /// deprecated because this constructor is prone to ambiguity with the
293   /// APInt(unsigned, uint64_t, bool) constructor.
294   ///
295   /// If this overload is ever deleted, care should be taken to prevent calls
296   /// from being incorrectly captured by the APInt(unsigned, uint64_t, bool)
297   /// constructor.
298   APInt(unsigned numBits, unsigned numWords, const uint64_t bigVal[]);
299
300   /// \brief Construct an APInt from a string representation.
301   ///
302   /// This constructor interprets the string \p str in the given radix. The
303   /// interpretation stops when the first character that is not suitable for the
304   /// radix is encountered, or the end of the string. Acceptable radix values
305   /// are 2, 8, 10, 16, and 36. It is an error for the value implied by the
306   /// string to require more bits than numBits.
307   ///
308   /// \param numBits the bit width of the constructed APInt
309   /// \param str the string to be interpreted
310   /// \param radix the radix to use for the conversion
311   APInt(unsigned numBits, StringRef str, uint8_t radix);
312
313   /// Simply makes *this a copy of that.
314   /// @brief Copy Constructor.
315   APInt(const APInt &that) : BitWidth(that.BitWidth) {
316     if (isSingleWord())
317       U.VAL = that.U.VAL;
318     else
319       initSlowCase(that);
320   }
321
322   /// \brief Move Constructor.
323   APInt(APInt &&that) : BitWidth(that.BitWidth) {
324     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
325     that.BitWidth = 0;
326   }
327
328   /// \brief Destructor.
329   ~APInt() {
330     if (needsCleanup())
331       delete[] U.pVal;
332   }
333
334   /// \brief Default constructor that creates an uninteresting APInt
335   /// representing a 1-bit zero value.
336   ///
337   /// This is useful for object deserialization (pair this with the static
338   ///  method Read).
339   explicit APInt() : BitWidth(1) { U.VAL = 0; }
340
341   /// \brief Returns whether this instance allocated memory.
342   bool needsCleanup() const { return !isSingleWord(); }
343
344   /// Used to insert APInt objects, or objects that contain APInt objects, into
345   ///  FoldingSets.
346   void Profile(FoldingSetNodeID &id) const;
347
348   /// @}
349   /// \name Value Tests
350   /// @{
351
352   /// \brief Determine sign of this APInt.
353   ///
354   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
355   ///
356   /// \returns true if this APInt is negative, false otherwise
357   bool isNegative() const { return (*this)[BitWidth - 1]; }
358
359   /// \brief Determine if this APInt Value is non-negative (>= 0)
360   ///
361   /// This tests the high bit of the APInt to determine if it is unset.
362   bool isNonNegative() const { return !isNegative(); }
363
364   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is set.
365   ///
366   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is set.
367   ///
368   /// \returns true if this APInt has its sign bit set, false otherwise.
369   bool isSignBitSet() const { return (*this)[BitWidth-1]; }
370
371   /// \brief Determine if sign bit of this APInt is clear.
372   ///
373   /// This tests the high bit of this APInt to determine if it is clear.
374   ///
375   /// \returns true if this APInt has its sign bit clear, false otherwise.
376   bool isSignBitClear() const { return !isSignBitSet(); }
377
378   /// \brief Determine if this APInt Value is positive.
379   ///
380   /// This tests if the value of this APInt is positive (> 0). Note
381   /// that 0 is not a positive value.
382   ///
383   /// \returns true if this APInt is positive.
384   bool isStrictlyPositive() const { return isNonNegative() && !isNullValue(); }
385
386   /// \brief Determine if all bits are set
387   ///
388   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are set or not.
389   bool isAllOnesValue() const {
390     if (isSingleWord())
391       return U.VAL == WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth);
392     return countTrailingOnesSlowCase() == BitWidth;
393   }
394
395   /// \brief Determine if all bits are clear
396   ///
397   /// This checks to see if the value has all bits of the APInt are clear or
398   /// not.
399   bool isNullValue() const { return !*this; }
400
401   /// \brief Determine if this is a value of 1.
402   ///
403   /// This checks to see if the value of this APInt is one.
404   bool isOneValue() const {
405     if (isSingleWord())
406       return U.VAL == 1;
407     return countLeadingZerosSlowCase() == BitWidth - 1;
408   }
409
410   /// \brief Determine if this is the largest unsigned value.
411   ///
412   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum unsigned
413   /// value for the APInt's bit width.
414   bool isMaxValue() const { return isAllOnesValue(); }
415
416   /// \brief Determine if this is the largest signed value.
417   ///
418   /// This checks to see if the value of this APInt is the maximum signed
419   /// value for the APInt's bit width.
420   bool isMaxSignedValue() const {
421     if (isSingleWord())
422       return U.VAL == ((WordType(1) << (BitWidth - 1)) - 1);
423     return !isNegative() && countTrailingOnesSlowCase() == BitWidth - 1;
424   }
425
426   /// \brief Determine if this is the smallest unsigned value.
427   ///
428   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum unsigned
429   /// value for the APInt's bit width.
430   bool isMinValue() const { return isNullValue(); }
431
432   /// \brief Determine if this is the smallest signed value.
433   ///
434   /// This checks to see if the value of this APInt is the minimum signed
435   /// value for the APInt's bit width.
436   bool isMinSignedValue() const {
437     if (isSingleWord())
438       return U.VAL == (WordType(1) << (BitWidth - 1));
439     return isNegative() && countTrailingZerosSlowCase() == BitWidth - 1;
440   }
441
442   /// \brief Check if this APInt has an N-bits unsigned integer value.
443   bool isIntN(unsigned N) const {
444     assert(N && "N == 0 ???");
445     return getActiveBits() <= N;
446   }
447
448   /// \brief Check if this APInt has an N-bits signed integer value.
449   bool isSignedIntN(unsigned N) const {
450     assert(N && "N == 0 ???");
451     return getMinSignedBits() <= N;
452   }
453
454   /// \brief Check if this APInt's value is a power of two greater than zero.
455   ///
456   /// \returns true if the argument APInt value is a power of two > 0.
457   bool isPowerOf2() const {
458     if (isSingleWord())
459       return isPowerOf2_64(U.VAL);
460     return countPopulationSlowCase() == 1;
461   }
462
463   /// \brief Check if the APInt's value is returned by getSignMask.
464   ///
465   /// \returns true if this is the value returned by getSignMask.
466   bool isSignMask() const { return isMinSignedValue(); }
467
468   /// \brief Convert APInt to a boolean value.
469   ///
470   /// This converts the APInt to a boolean value as a test against zero.
471   bool getBoolValue() const { return !!*this; }
472
473   /// If this value is smaller than the specified limit, return it, otherwise
474   /// return the limit value.  This causes the value to saturate to the limit.
475   uint64_t getLimitedValue(uint64_t Limit = UINT64_MAX) const {
476     return ugt(Limit) ? Limit : getZExtValue();
477   }
478
479   /// \brief Check if the APInt consists of a repeated bit pattern.
480   ///
481   /// e.g. 0x01010101 satisfies isSplat(8).
482   /// \param SplatSizeInBits The size of the pattern in bits. Must divide bit
483   /// width without remainder.
484   bool isSplat(unsigned SplatSizeInBits) const;
485
486   /// \returns true if this APInt value is a sequence of \param numBits ones
487   /// starting at the least significant bit with the remainder zero.
488   bool isMask(unsigned numBits) const {
489     assert(numBits != 0 && "numBits must be non-zero");
490     assert(numBits <= BitWidth && "numBits out of range");
491     if (isSingleWord())
492       return U.VAL == (WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - numBits));
493     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
494     return (numBits == Ones) &&
495            ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
496   }
497
498   /// \returns true if this APInt is a non-empty sequence of ones starting at
499   /// the least significant bit with the remainder zero.
500   /// Ex. isMask(0x0000FFFFU) == true.
501   bool isMask() const {
502     if (isSingleWord())
503       return isMask_64(U.VAL);
504     unsigned Ones = countTrailingOnesSlowCase();
505     return (Ones > 0) && ((Ones + countLeadingZerosSlowCase()) == BitWidth);
506   }
507
508   /// \brief Return true if this APInt value contains a sequence of ones with
509   /// the remainder zero.
510   bool isShiftedMask() const {
511     if (isSingleWord())
512       return isShiftedMask_64(U.VAL);
513     unsigned Ones = countPopulationSlowCase();
514     unsigned LeadZ = countLeadingZerosSlowCase();
515     return (Ones + LeadZ + countTrailingZeros()) == BitWidth;
516   }
517
518   /// @}
519   /// \name Value Generators
520   /// @{
521
522   /// \brief Gets maximum unsigned value of APInt for specific bit width.
523   static APInt getMaxValue(unsigned numBits) {
524     return getAllOnesValue(numBits);
525   }
526
527   /// \brief Gets maximum signed value of APInt for a specific bit width.
528   static APInt getSignedMaxValue(unsigned numBits) {
529     APInt API = getAllOnesValue(numBits);
530     API.clearBit(numBits - 1);
531     return API;
532   }
533
534   /// \brief Gets minimum unsigned value of APInt for a specific bit width.
535   static APInt getMinValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
536
537   /// \brief Gets minimum signed value of APInt for a specific bit width.
538   static APInt getSignedMinValue(unsigned numBits) {
539     APInt API(numBits, 0);
540     API.setBit(numBits - 1);
541     return API;
542   }
543
544   /// \brief Get the SignMask for a specific bit width.
545   ///
546   /// This is just a wrapper function of getSignedMinValue(), and it helps code
547   /// readability when we want to get a SignMask.
548   static APInt getSignMask(unsigned BitWidth) {
549     return getSignedMinValue(BitWidth);
550   }
551
552   /// \brief Get the all-ones value.
553   ///
554   /// \returns the all-ones value for an APInt of the specified bit-width.
555   static APInt getAllOnesValue(unsigned numBits) {
556     return APInt(numBits, WORD_MAX, true);
557   }
558
559   /// \brief Get the '0' value.
560   ///
561   /// \returns the '0' value for an APInt of the specified bit-width.
562   static APInt getNullValue(unsigned numBits) { return APInt(numBits, 0); }
563
564   /// \brief Compute an APInt containing numBits highbits from this APInt.
565   ///
566   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
567   /// the low bits and right shift to the least significant bit.
568   ///
569   /// \returns the high "numBits" bits of this APInt.
570   APInt getHiBits(unsigned numBits) const;
571
572   /// \brief Compute an APInt containing numBits lowbits from this APInt.
573   ///
574   /// Get an APInt with the same BitWidth as this APInt, just zero mask
575   /// the high bits.
576   ///
577   /// \returns the low "numBits" bits of this APInt.
578   APInt getLoBits(unsigned numBits) const;
579
580   /// \brief Return an APInt with exactly one bit set in the result.
581   static APInt getOneBitSet(unsigned numBits, unsigned BitNo) {
582     APInt Res(numBits, 0);
583     Res.setBit(BitNo);
584     return Res;
585   }
586
587   /// \brief Get a value with a block of bits set.
588   ///
589   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
590   /// bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) will be set. All other
591   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 0, 16) you would get
592   /// 0x0000FFFF. If hiBit is less than loBit then the set bits "wrap". For
593   /// example, with parameters (32, 28, 4), you would get 0xF000000F.
594   ///
595   /// \param numBits the intended bit width of the result
596   /// \param loBit the index of the lowest bit set.
597   /// \param hiBit the index of the highest bit set.
598   ///
599   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
600   static APInt getBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBit, unsigned hiBit) {
601     APInt Res(numBits, 0);
602     Res.setBits(loBit, hiBit);
603     return Res;
604   }
605
606   /// \brief Get a value with upper bits starting at loBit set.
607   ///
608   /// Constructs an APInt value that has a contiguous range of bits set. The
609   /// bits from loBit (inclusive) to numBits (exclusive) will be set. All other
610   /// bits will be zero. For example, with parameters(32, 12) you would get
611   /// 0xFFFFF000.
612   ///
613   /// \param numBits the intended bit width of the result
614   /// \param loBit the index of the lowest bit to set.
615   ///
616   /// \returns An APInt value with the requested bits set.
617   static APInt getBitsSetFrom(unsigned numBits, unsigned loBit) {
618     APInt Res(numBits, 0);
619     Res.setBitsFrom(loBit);
620     return Res;
621   }
622
623   /// \brief Get a value with high bits set
624   ///
625   /// Constructs an APInt value that has the top hiBitsSet bits set.
626   ///
627   /// \param numBits the bitwidth of the result
628   /// \param hiBitsSet the number of high-order bits set in the result.
629   static APInt getHighBitsSet(unsigned numBits, unsigned hiBitsSet) {
630     APInt Res(numBits, 0);
631     Res.setHighBits(hiBitsSet);
632     return Res;
633   }
634
635   /// \brief Get a value with low bits set
636   ///
637   /// Constructs an APInt value that has the bottom loBitsSet bits set.
638   ///
639   /// \param numBits the bitwidth of the result
640   /// \param loBitsSet the number of low-order bits set in the result.
641   static APInt getLowBitsSet(unsigned numBits, unsigned loBitsSet) {
642     APInt Res(numBits, 0);
643     Res.setLowBits(loBitsSet);
644     return Res;
645   }
646
647   /// \brief Return a value containing V broadcasted over NewLen bits.
648   static APInt getSplat(unsigned NewLen, const APInt &V);
649
650   /// \brief Determine if two APInts have the same value, after zero-extending
651   /// one of them (if needed!) to ensure that the bit-widths match.
652   static bool isSameValue(const APInt &I1, const APInt &I2) {
653     if (I1.getBitWidth() == I2.getBitWidth())
654       return I1 == I2;
655
656     if (I1.getBitWidth() > I2.getBitWidth())
657       return I1 == I2.zext(I1.getBitWidth());
658
659     return I1.zext(I2.getBitWidth()) == I2;
660   }
661
662   /// \brief Overload to compute a hash_code for an APInt value.
663   friend hash_code hash_value(const APInt &Arg);
664
665   /// This function returns a pointer to the internal storage of the APInt.
666   /// This is useful for writing out the APInt in binary form without any
667   /// conversions.
668   const uint64_t *getRawData() const {
669     if (isSingleWord())
670       return &U.VAL;
671     return &U.pVal[0];
672   }
673
674   /// @}
675   /// \name Unary Operators
676   /// @{
677
678   /// \brief Postfix increment operator.
679   ///
680   /// Increments *this by 1.
681   ///
682   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
683   const APInt operator++(int) {
684     APInt API(*this);
685     ++(*this);
686     return API;
687   }
688
689   /// \brief Prefix increment operator.
690   ///
691   /// \returns *this incremented by one
692   APInt &operator++();
693
694   /// \brief Postfix decrement operator.
695   ///
696   /// Decrements *this by 1.
697   ///
698   /// \returns a new APInt value representing the original value of *this.
699   const APInt operator--(int) {
700     APInt API(*this);
701     --(*this);
702     return API;
703   }
704
705   /// \brief Prefix decrement operator.
706   ///
707   /// \returns *this decremented by one.
708   APInt &operator--();
709
710   /// \brief Logical negation operator.
711   ///
712   /// Performs logical negation operation on this APInt.
713   ///
714   /// \returns true if *this is zero, false otherwise.
715   bool operator!() const {
716     if (isSingleWord())
717       return U.VAL == 0;
718     return countLeadingZerosSlowCase() == BitWidth;
719   }
720
721   /// @}
722   /// \name Assignment Operators
723   /// @{
724
725   /// \brief Copy assignment operator.
726   ///
727   /// \returns *this after assignment of RHS.
728   APInt &operator=(const APInt &RHS) {
729     // If the bitwidths are the same, we can avoid mucking with memory
730     if (isSingleWord() && RHS.isSingleWord()) {
731       U.VAL = RHS.U.VAL;
732       BitWidth = RHS.BitWidth;
733       return clearUnusedBits();
734     }
735
736     AssignSlowCase(RHS);
737     return *this;
738   }
739
740   /// @brief Move assignment operator.
741   APInt &operator=(APInt &&that) {
742     assert(this != &that && "Self-move not supported");
743     if (!isSingleWord())
744       delete[] U.pVal;
745
746     // Use memcpy so that type based alias analysis sees both VAL and pVal
747     // as modified.
748     memcpy(&U, &that.U, sizeof(U));
749
750     BitWidth = that.BitWidth;
751     that.BitWidth = 0;
752
753     return *this;
754   }
755
756   /// \brief Assignment operator.
757   ///
758   /// The RHS value is assigned to *this. If the significant bits in RHS exceed
759   /// the bit width, the excess bits are truncated. If the bit width is larger
760   /// than 64, the value is zero filled in the unspecified high order bits.
761   ///
762   /// \returns *this after assignment of RHS value.
763   APInt &operator=(uint64_t RHS) {
764     if (isSingleWord()) {
765       U.VAL = RHS;
766       clearUnusedBits();
767     } else {
768       U.pVal[0] = RHS;
769       memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
770     }
771     return *this;
772   }
773
774   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
775   ///
776   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. The result is
777   /// assigned to *this.
778   ///
779   /// \returns *this after ANDing with RHS.
780   APInt &operator&=(const APInt &RHS) {
781     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
782     if (isSingleWord())
783       U.VAL &= RHS.U.VAL;
784     else
785       AndAssignSlowCase(RHS);
786     return *this;
787   }
788
789   /// \brief Bitwise AND assignment operator.
790   ///
791   /// Performs a bitwise AND operation on this APInt and RHS. RHS is
792   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
793   /// the LHS.
794   APInt &operator&=(uint64_t RHS) {
795     if (isSingleWord()) {
796       U.VAL &= RHS;
797       return *this;
798     }
799     U.pVal[0] &= RHS;
800     memset(U.pVal+1, 0, (getNumWords() - 1) * APINT_WORD_SIZE);
801     return *this;
802   }
803
804   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
805   ///
806   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. The result is
807   /// assigned *this;
808   ///
809   /// \returns *this after ORing with RHS.
810   APInt &operator|=(const APInt &RHS) {
811     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
812     if (isSingleWord())
813       U.VAL |= RHS.U.VAL;
814     else
815       OrAssignSlowCase(RHS);
816     return *this;
817   }
818
819   /// \brief Bitwise OR assignment operator.
820   ///
821   /// Performs a bitwise OR operation on this APInt and RHS. RHS is
822   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
823   /// the LHS.
824   APInt &operator|=(uint64_t RHS) {
825     if (isSingleWord()) {
826       U.VAL |= RHS;
827       clearUnusedBits();
828     } else {
829       U.pVal[0] |= RHS;
830     }
831     return *this;
832   }
833
834   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
835   ///
836   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. The result is
837   /// assigned to *this.
838   ///
839   /// \returns *this after XORing with RHS.
840   APInt &operator^=(const APInt &RHS) {
841     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
842     if (isSingleWord())
843       U.VAL ^= RHS.U.VAL;
844     else
845       XorAssignSlowCase(RHS);
846     return *this;
847   }
848
849   /// \brief Bitwise XOR assignment operator.
850   ///
851   /// Performs a bitwise XOR operation on this APInt and RHS. RHS is
852   /// logically zero-extended or truncated to match the bit-width of
853   /// the LHS.
854   APInt &operator^=(uint64_t RHS) {
855     if (isSingleWord()) {
856       U.VAL ^= RHS;
857       clearUnusedBits();
858     } else {
859       U.pVal[0] ^= RHS;
860     }
861     return *this;
862   }
863
864   /// \brief Multiplication assignment operator.
865   ///
866   /// Multiplies this APInt by RHS and assigns the result to *this.
867   ///
868   /// \returns *this
869   APInt &operator*=(const APInt &RHS);
870   APInt &operator*=(uint64_t RHS);
871
872   /// \brief Addition assignment operator.
873   ///
874   /// Adds RHS to *this and assigns the result to *this.
875   ///
876   /// \returns *this
877   APInt &operator+=(const APInt &RHS);
878   APInt &operator+=(uint64_t RHS);
879
880   /// \brief Subtraction assignment operator.
881   ///
882   /// Subtracts RHS from *this and assigns the result to *this.
883   ///
884   /// \returns *this
885   APInt &operator-=(const APInt &RHS);
886   APInt &operator-=(uint64_t RHS);
887
888   /// \brief Left-shift assignment function.
889   ///
890   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
891   ///
892   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
893   APInt &operator<<=(unsigned ShiftAmt) {
894     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
895     if (isSingleWord()) {
896       if (ShiftAmt == BitWidth)
897         U.VAL = 0;
898       else
899         U.VAL <<= ShiftAmt;
900       return clearUnusedBits();
901     }
902     shlSlowCase(ShiftAmt);
903     return *this;
904   }
905
906   /// \brief Left-shift assignment function.
907   ///
908   /// Shifts *this left by shiftAmt and assigns the result to *this.
909   ///
910   /// \returns *this after shifting left by ShiftAmt
911   APInt &operator<<=(const APInt &ShiftAmt);
912
913   /// @}
914   /// \name Binary Operators
915   /// @{
916
917   /// \brief Multiplication operator.
918   ///
919   /// Multiplies this APInt by RHS and returns the result.
920   APInt operator*(const APInt &RHS) const;
921
922   /// \brief Left logical shift operator.
923   ///
924   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
925   APInt operator<<(unsigned Bits) const { return shl(Bits); }
926
927   /// \brief Left logical shift operator.
928   ///
929   /// Shifts this APInt left by \p Bits and returns the result.
930   APInt operator<<(const APInt &Bits) const { return shl(Bits); }
931
932   /// \brief Arithmetic right-shift function.
933   ///
934   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
935   APInt ashr(unsigned ShiftAmt) const {
936     APInt R(*this);
937     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
938     return R;
939   }
940
941   /// Arithmetic right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
942   void ashrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
943     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
944     if (isSingleWord()) {
945       int64_t SExtVAL = SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
946       if (ShiftAmt == BitWidth)
947         U.VAL = SExtVAL >> (APINT_BITS_PER_WORD - 1); // Fill with sign bit.
948       else
949         U.VAL = SExtVAL >> ShiftAmt;
950       clearUnusedBits();
951       return;
952     }
953     ashrSlowCase(ShiftAmt);
954   }
955
956   /// \brief Logical right-shift function.
957   ///
958   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
959   APInt lshr(unsigned shiftAmt) const {
960     APInt R(*this);
961     R.lshrInPlace(shiftAmt);
962     return R;
963   }
964
965   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
966   void lshrInPlace(unsigned ShiftAmt) {
967     assert(ShiftAmt <= BitWidth && "Invalid shift amount");
968     if (isSingleWord()) {
969       if (ShiftAmt == BitWidth)
970         U.VAL = 0;
971       else
972         U.VAL >>= ShiftAmt;
973       return;
974     }
975     lshrSlowCase(ShiftAmt);
976   }
977
978   /// \brief Left-shift function.
979   ///
980   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
981   APInt shl(unsigned shiftAmt) const {
982     APInt R(*this);
983     R <<= shiftAmt;
984     return R;
985   }
986
987   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
988   APInt rotl(unsigned rotateAmt) const;
989
990   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
991   APInt rotr(unsigned rotateAmt) const;
992
993   /// \brief Arithmetic right-shift function.
994   ///
995   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt.
996   APInt ashr(const APInt &ShiftAmt) const {
997     APInt R(*this);
998     R.ashrInPlace(ShiftAmt);
999     return R;
1000   }
1001
1002   /// Arithmetic right-shift this APInt by shiftAmt in place.
1003   void ashrInPlace(const APInt &shiftAmt);
1004
1005   /// \brief Logical right-shift function.
1006   ///
1007   /// Logical right-shift this APInt by shiftAmt.
1008   APInt lshr(const APInt &ShiftAmt) const {
1009     APInt R(*this);
1010     R.lshrInPlace(ShiftAmt);
1011     return R;
1012   }
1013
1014   /// Logical right-shift this APInt by ShiftAmt in place.
1015   void lshrInPlace(const APInt &ShiftAmt);
1016
1017   /// \brief Left-shift function.
1018   ///
1019   /// Left-shift this APInt by shiftAmt.
1020   APInt shl(const APInt &ShiftAmt) const {
1021     APInt R(*this);
1022     R <<= ShiftAmt;
1023     return R;
1024   }
1025
1026   /// \brief Rotate left by rotateAmt.
1027   APInt rotl(const APInt &rotateAmt) const;
1028
1029   /// \brief Rotate right by rotateAmt.
1030   APInt rotr(const APInt &rotateAmt) const;
1031
1032   /// \brief Unsigned division operation.
1033   ///
1034   /// Perform an unsigned divide operation on this APInt by RHS. Both this and
1035   /// RHS are treated as unsigned quantities for purposes of this division.
1036   ///
1037   /// \returns a new APInt value containing the division result
1038   APInt udiv(const APInt &RHS) const;
1039   APInt udiv(uint64_t RHS) const;
1040
1041   /// \brief Signed division function for APInt.
1042   ///
1043   /// Signed divide this APInt by APInt RHS.
1044   APInt sdiv(const APInt &RHS) const;
1045   APInt sdiv(int64_t RHS) const;
1046
1047   /// \brief Unsigned remainder operation.
1048   ///
1049   /// Perform an unsigned remainder operation on this APInt with RHS being the
1050   /// divisor. Both this and RHS are treated as unsigned quantities for purposes
1051   /// of this operation. Note that this is a true remainder operation and not a
1052   /// modulo operation because the sign follows the sign of the dividend which
1053   /// is *this.
1054   ///
1055   /// \returns a new APInt value containing the remainder result
1056   APInt urem(const APInt &RHS) const;
1057   uint64_t urem(uint64_t RHS) const;
1058
1059   /// \brief Function for signed remainder operation.
1060   ///
1061   /// Signed remainder operation on APInt.
1062   APInt srem(const APInt &RHS) const;
1063   int64_t srem(int64_t RHS) const;
1064
1065   /// \brief Dual division/remainder interface.
1066   ///
1067   /// Sometimes it is convenient to divide two APInt values and obtain both the
1068   /// quotient and remainder. This function does both operations in the same
1069   /// computation making it a little more efficient. The pair of input arguments
1070   /// may overlap with the pair of output arguments. It is safe to call
1071   /// udivrem(X, Y, X, Y), for example.
1072   static void udivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1073                       APInt &Remainder);
1074   static void udivrem(const APInt &LHS, uint64_t RHS, APInt &Quotient,
1075                       uint64_t &Remainder);
1076
1077   static void sdivrem(const APInt &LHS, const APInt &RHS, APInt &Quotient,
1078                       APInt &Remainder);
1079   static void sdivrem(const APInt &LHS, int64_t RHS, APInt &Quotient,
1080                       int64_t &Remainder);
1081
1082   // Operations that return overflow indicators.
1083   APInt sadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1084   APInt uadd_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1085   APInt ssub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1086   APInt usub_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1087   APInt sdiv_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1088   APInt smul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1089   APInt umul_ov(const APInt &RHS, bool &Overflow) const;
1090   APInt sshl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1091   APInt ushl_ov(const APInt &Amt, bool &Overflow) const;
1092
1093   /// \brief Array-indexing support.
1094   ///
1095   /// \returns the bit value at bitPosition
1096   bool operator[](unsigned bitPosition) const {
1097     assert(bitPosition < getBitWidth() && "Bit position out of bounds!");
1098     return (maskBit(bitPosition) & getWord(bitPosition)) != 0;
1099   }
1100
1101   /// @}
1102   /// \name Comparison Operators
1103   /// @{
1104
1105   /// \brief Equality operator.
1106   ///
1107   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1108   /// relationship.
1109   bool operator==(const APInt &RHS) const {
1110     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Comparison requires equal bit widths");
1111     if (isSingleWord())
1112       return U.VAL == RHS.U.VAL;
1113     return EqualSlowCase(RHS);
1114   }
1115
1116   /// \brief Equality operator.
1117   ///
1118   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the equality
1119   /// relationship.
1120   ///
1121   /// \returns true if *this == Val
1122   bool operator==(uint64_t Val) const {
1123     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() == Val;
1124   }
1125
1126   /// \brief Equality comparison.
1127   ///
1128   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the equality
1129   /// relationship.
1130   ///
1131   /// \returns true if *this == Val
1132   bool eq(const APInt &RHS) const { return (*this) == RHS; }
1133
1134   /// \brief Inequality operator.
1135   ///
1136   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1137   /// relationship.
1138   ///
1139   /// \returns true if *this != Val
1140   bool operator!=(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1141
1142   /// \brief Inequality operator.
1143   ///
1144   /// Compares this APInt with a uint64_t for the validity of the inequality
1145   /// relationship.
1146   ///
1147   /// \returns true if *this != Val
1148   bool operator!=(uint64_t Val) const { return !((*this) == Val); }
1149
1150   /// \brief Inequality comparison
1151   ///
1152   /// Compares this APInt with RHS for the validity of the inequality
1153   /// relationship.
1154   ///
1155   /// \returns true if *this != Val
1156   bool ne(const APInt &RHS) const { return !((*this) == RHS); }
1157
1158   /// \brief Unsigned less than comparison
1159   ///
1160   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1161   /// the validity of the less-than relationship.
1162   ///
1163   /// \returns true if *this < RHS when both are considered unsigned.
1164   bool ult(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) < 0; }
1165
1166   /// \brief Unsigned less than comparison
1167   ///
1168   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1169   /// the validity of the less-than relationship.
1170   ///
1171   /// \returns true if *this < RHS when considered unsigned.
1172   bool ult(uint64_t RHS) const {
1173     // Only need to check active bits if not a single word.
1174     return (isSingleWord() || getActiveBits() <= 64) && getZExtValue() < RHS;
1175   }
1176
1177   /// \brief Signed less than comparison
1178   ///
1179   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1180   /// validity of the less-than relationship.
1181   ///
1182   /// \returns true if *this < RHS when both are considered signed.
1183   bool slt(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) < 0; }
1184
1185   /// \brief Signed less than comparison
1186   ///
1187   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1188   /// the validity of the less-than relationship.
1189   ///
1190   /// \returns true if *this < RHS when considered signed.
1191   bool slt(int64_t RHS) const {
1192     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? isNegative()
1193                                                         : getSExtValue() < RHS;
1194   }
1195
1196   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1197   ///
1198   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1199   /// validity of the less-or-equal relationship.
1200   ///
1201   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered unsigned.
1202   bool ule(const APInt &RHS) const { return compare(RHS) <= 0; }
1203
1204   /// \brief Unsigned less or equal comparison
1205   ///
1206   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1207   /// the validity of the less-or-equal relationship.
1208   ///
1209   /// \returns true if *this <= RHS when considered unsigned.
1210   bool ule(uint64_t RHS) const { return !ugt(RHS); }
1211
1212   /// \brief Signed less or equal comparison
1213   ///
1214   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1215   /// validity of the less-or-equal relationship.
1216   ///
1217   /// \returns true if *this <= RHS when both are considered signed.
1218   bool sle(const APInt &RHS) const { return compareSigned(RHS) <= 0; }
1219
1220   /// \brief Signed less or equal comparison
1221   ///
1222   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for the
1223   /// validity of the less-or-equal relationship.
1224   ///
1225   /// \returns true if *this <= RHS when considered signed.
1226   bool sle(uint64_t RHS) const { return !sgt(RHS); }
1227
1228   /// \brief Unsigned greather than comparison
1229   ///
1230   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1231   /// the validity of the greater-than relationship.
1232   ///
1233   /// \returns true if *this > RHS when both are considered unsigned.
1234   bool ugt(const APInt &RHS) const { return !ule(RHS); }
1235
1236   /// \brief Unsigned greater than comparison
1237   ///
1238   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1239   /// the validity of the greater-than relationship.
1240   ///
1241   /// \returns true if *this > RHS when considered unsigned.
1242   bool ugt(uint64_t RHS) const {
1243     // Only need to check active bits if not a single word.
1244     return (!isSingleWord() && getActiveBits() > 64) || getZExtValue() > RHS;
1245   }
1246
1247   /// \brief Signed greather than comparison
1248   ///
1249   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for the
1250   /// validity of the greater-than relationship.
1251   ///
1252   /// \returns true if *this > RHS when both are considered signed.
1253   bool sgt(const APInt &RHS) const { return !sle(RHS); }
1254
1255   /// \brief Signed greater than comparison
1256   ///
1257   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1258   /// the validity of the greater-than relationship.
1259   ///
1260   /// \returns true if *this > RHS when considered signed.
1261   bool sgt(int64_t RHS) const {
1262     return (!isSingleWord() && getMinSignedBits() > 64) ? !isNegative()
1263                                                         : getSExtValue() > RHS;
1264   }
1265
1266   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1267   ///
1268   /// Regards both *this and RHS as unsigned quantities and compares them for
1269   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1270   ///
1271   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered unsigned.
1272   bool uge(const APInt &RHS) const { return !ult(RHS); }
1273
1274   /// \brief Unsigned greater or equal comparison
1275   ///
1276   /// Regards both *this as an unsigned quantity and compares it with RHS for
1277   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1278   ///
1279   /// \returns true if *this >= RHS when considered unsigned.
1280   bool uge(uint64_t RHS) const { return !ult(RHS); }
1281
1282   /// \brief Signed greather or equal comparison
1283   ///
1284   /// Regards both *this and RHS as signed quantities and compares them for
1285   /// validity of the greater-or-equal relationship.
1286   ///
1287   /// \returns true if *this >= RHS when both are considered signed.
1288   bool sge(const APInt &RHS) const { return !slt(RHS); }
1289
1290   /// \brief Signed greater or equal comparison
1291   ///
1292   /// Regards both *this as a signed quantity and compares it with RHS for
1293   /// the validity of the greater-or-equal relationship.
1294   ///
1295   /// \returns true if *this >= RHS when considered signed.
1296   bool sge(int64_t RHS) const { return !slt(RHS); }
1297
1298   /// This operation tests if there are any pairs of corresponding bits
1299   /// between this APInt and RHS that are both set.
1300   bool intersects(const APInt &RHS) const {
1301     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1302     if (isSingleWord())
1303       return (U.VAL & RHS.U.VAL) != 0;
1304     return intersectsSlowCase(RHS);
1305   }
1306
1307   /// This operation checks that all bits set in this APInt are also set in RHS.
1308   bool isSubsetOf(const APInt &RHS) const {
1309     assert(BitWidth == RHS.BitWidth && "Bit widths must be the same");
1310     if (isSingleWord())
1311       return (U.VAL & ~RHS.U.VAL) == 0;
1312     return isSubsetOfSlowCase(RHS);
1313   }
1314
1315   /// @}
1316   /// \name Resizing Operators
1317   /// @{
1318
1319   /// \brief Truncate to new width.
1320   ///
1321   /// Truncate the APInt to a specified width. It is an error to specify a width
1322   /// that is greater than or equal to the current width.
1323   APInt trunc(unsigned width) const;
1324
1325   /// \brief Sign extend to a new width.
1326   ///
1327   /// This operation sign extends the APInt to a new width. If the high order
1328   /// bit is set, the fill on the left will be done with 1 bits, otherwise zero.
1329   /// It is an error to specify a width that is less than or equal to the
1330   /// current width.
1331   APInt sext(unsigned width) const;
1332
1333   /// \brief Zero extend to a new width.
1334   ///
1335   /// This operation zero extends the APInt to a new width. The high order bits
1336   /// are filled with 0 bits.  It is an error to specify a width that is less
1337   /// than or equal to the current width.
1338   APInt zext(unsigned width) const;
1339
1340   /// \brief Sign extend or truncate to width
1341   ///
1342   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1343   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1344   APInt sextOrTrunc(unsigned width) const;
1345
1346   /// \brief Zero extend or truncate to width
1347   ///
1348   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1349   /// extended, truncated, or left alone to make it that width.
1350   APInt zextOrTrunc(unsigned width) const;
1351
1352   /// \brief Sign extend or truncate to width
1353   ///
1354   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is sign
1355   /// extended, or left alone to make it that width.
1356   APInt sextOrSelf(unsigned width) const;
1357
1358   /// \brief Zero extend or truncate to width
1359   ///
1360   /// Make this APInt have the bit width given by \p width. The value is zero
1361   /// extended, or left alone to make it that width.
1362   APInt zextOrSelf(unsigned width) const;
1363
1364   /// @}
1365   /// \name Bit Manipulation Operators
1366   /// @{
1367
1368   /// \brief Set every bit to 1.
1369   void setAllBits() {
1370     if (isSingleWord())
1371       U.VAL = WORD_MAX;
1372     else
1373       // Set all the bits in all the words.
1374       memset(U.pVal, -1, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1375     // Clear the unused ones
1376     clearUnusedBits();
1377   }
1378
1379   /// \brief Set a given bit to 1.
1380   ///
1381   /// Set the given bit to 1 whose position is given as "bitPosition".
1382   void setBit(unsigned BitPosition) {
1383     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1384     WordType Mask = maskBit(BitPosition);
1385     if (isSingleWord())
1386       U.VAL |= Mask;
1387     else
1388       U.pVal[whichWord(BitPosition)] |= Mask;
1389   }
1390
1391   /// Set the sign bit to 1.
1392   void setSignBit() {
1393     setBit(BitWidth - 1);
1394   }
1395
1396   /// Set the bits from loBit (inclusive) to hiBit (exclusive) to 1.
1397   void setBits(unsigned loBit, unsigned hiBit) {
1398     assert(hiBit <= BitWidth && "hiBit out of range");
1399     assert(loBit <= BitWidth && "loBit out of range");
1400     assert(loBit <= hiBit && "loBit greater than hiBit");
1401     if (loBit == hiBit)
1402       return;
1403     if (loBit < APINT_BITS_PER_WORD && hiBit <= APINT_BITS_PER_WORD) {
1404       uint64_t mask = WORD_MAX >> (APINT_BITS_PER_WORD - (hiBit - loBit));
1405       mask <<= loBit;
1406       if (isSingleWord())
1407         U.VAL |= mask;
1408       else
1409         U.pVal[0] |= mask;
1410     } else {
1411       setBitsSlowCase(loBit, hiBit);
1412     }
1413   }
1414
1415   /// Set the top bits starting from loBit.
1416   void setBitsFrom(unsigned loBit) {
1417     return setBits(loBit, BitWidth);
1418   }
1419
1420   /// Set the bottom loBits bits.
1421   void setLowBits(unsigned loBits) {
1422     return setBits(0, loBits);
1423   }
1424
1425   /// Set the top hiBits bits.
1426   void setHighBits(unsigned hiBits) {
1427     return setBits(BitWidth - hiBits, BitWidth);
1428   }
1429
1430   /// \brief Set every bit to 0.
1431   void clearAllBits() {
1432     if (isSingleWord())
1433       U.VAL = 0;
1434     else
1435       memset(U.pVal, 0, getNumWords() * APINT_WORD_SIZE);
1436   }
1437
1438   /// \brief Set a given bit to 0.
1439   ///
1440   /// Set the given bit to 0 whose position is given as "bitPosition".
1441   void clearBit(unsigned BitPosition) {
1442     assert(BitPosition <= BitWidth && "BitPosition out of range");
1443     WordType Mask = ~maskBit(BitPosition);
1444     if (isSingleWord())
1445       U.VAL &= Mask;
1446     else
1447       U.pVal[whichWord(BitPosition)] &= Mask;
1448   }
1449
1450   /// Set the sign bit to 0.
1451   void clearSignBit() {
1452     clearBit(BitWidth - 1);
1453   }
1454
1455   /// \brief Toggle every bit to its opposite value.
1456   void flipAllBits() {
1457     if (isSingleWord()) {
1458       U.VAL ^= WORD_MAX;
1459       clearUnusedBits();
1460     } else {
1461       flipAllBitsSlowCase();
1462     }
1463   }
1464
1465   /// \brief Toggles a given bit to its opposite value.
1466   ///
1467   /// Toggle a given bit to its opposite value whose position is given
1468   /// as "bitPosition".
1469   void flipBit(unsigned bitPosition);
1470
1471   /// Negate this APInt in place.
1472   void negate() {
1473     flipAllBits();
1474     ++(*this);
1475   }
1476
1477   /// Insert the bits from a smaller APInt starting at bitPosition.
1478   void insertBits(const APInt &SubBits, unsigned bitPosition);
1479
1480   /// Return an APInt with the extracted bits [bitPosition,bitPosition+numBits).
1481   APInt extractBits(unsigned numBits, unsigned bitPosition) const;
1482
1483   /// @}
1484   /// \name Value Characterization Functions
1485   /// @{
1486
1487   /// \brief Return the number of bits in the APInt.
1488   unsigned getBitWidth() const { return BitWidth; }
1489
1490   /// \brief Get the number of words.
1491   ///
1492   /// Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1493   ///
1494   /// \returns the number of words to hold the integer value of this APInt.
1495   unsigned getNumWords() const { return getNumWords(BitWidth); }
1496
1497   /// \brief Get the number of words.
1498   ///
1499   /// *NOTE* Here one word's bitwidth equals to that of uint64_t.
1500   ///
1501   /// \returns the number of words to hold the integer value with a given bit
1502   /// width.
1503   static unsigned getNumWords(unsigned BitWidth) {
1504     return ((uint64_t)BitWidth + APINT_BITS_PER_WORD - 1) / APINT_BITS_PER_WORD;
1505   }
1506
1507   /// \brief Compute the number of active bits in the value
1508   ///
1509   /// This function returns the number of active bits which is defined as the
1510   /// bit width minus the number of leading zeros. This is used in several
1511   /// computations to see how "wide" the value is.
1512   unsigned getActiveBits() const { return BitWidth - countLeadingZeros(); }
1513
1514   /// \brief Compute the number of active words in the value of this APInt.
1515   ///
1516   /// This is used in conjunction with getActiveData to extract the raw value of
1517   /// the APInt.
1518   unsigned getActiveWords() const {
1519     unsigned numActiveBits = getActiveBits();
1520     return numActiveBits ? whichWord(numActiveBits - 1) + 1 : 1;
1521   }
1522
1523   /// \brief Get the minimum bit size for this signed APInt
1524   ///
1525   /// Computes the minimum bit width for this APInt while considering it to be a
1526   /// signed (and probably negative) value. If the value is not negative, this
1527   /// function returns the same value as getActiveBits()+1. Otherwise, it
1528   /// returns the smallest bit width that will retain the negative value. For
1529   /// example, -1 can be written as 0b1 or 0xFFFFFFFFFF. 0b1 is shorter and so
1530   /// for -1, this function will always return 1.
1531   unsigned getMinSignedBits() const {
1532     if (isNegative())
1533       return BitWidth - countLeadingOnes() + 1;
1534     return getActiveBits() + 1;
1535   }
1536
1537   /// \brief Get zero extended value
1538   ///
1539   /// This method attempts to return the value of this APInt as a zero extended
1540   /// uint64_t. The bitwidth must be <= 64 or the value must fit within a
1541   /// uint64_t. Otherwise an assertion will result.
1542   uint64_t getZExtValue() const {
1543     if (isSingleWord())
1544       return U.VAL;
1545     assert(getActiveBits() <= 64 && "Too many bits for uint64_t");
1546     return U.pVal[0];
1547   }
1548
1549   /// \brief Get sign extended value
1550   ///
1551   /// This method attempts to return the value of this APInt as a sign extended
1552   /// int64_t. The bit width must be <= 64 or the value must fit within an
1553   /// int64_t. Otherwise an assertion will result.
1554   int64_t getSExtValue() const {
1555     if (isSingleWord())
1556       return SignExtend64(U.VAL, BitWidth);
1557     assert(getMinSignedBits() <= 64 && "Too many bits for int64_t");
1558     return int64_t(U.pVal[0]);
1559   }
1560
1561   /// \brief Get bits required for string value.
1562   ///
1563   /// This method determines how many bits are required to hold the APInt
1564   /// equivalent of the string given by \p str.
1565   static unsigned getBitsNeeded(StringRef str, uint8_t radix);
1566
1567   /// \brief The APInt version of the countLeadingZeros functions in
1568   ///   MathExtras.h.
1569   ///
1570   /// It counts the number of zeros from the most significant bit to the first
1571   /// one bit.
1572   ///
1573   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1574   ///   zeros from the most significant bit to the first one bits.
1575   unsigned countLeadingZeros() const {
1576     if (isSingleWord()) {
1577       unsigned unusedBits = APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth;
1578       return llvm::countLeadingZeros(U.VAL) - unusedBits;
1579     }
1580     return countLeadingZerosSlowCase();
1581   }
1582
1583   /// \brief Count the number of leading one bits.
1584   ///
1585   /// This function is an APInt version of the countLeadingOnes
1586   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the most
1587   /// significant bit to the first zero bit.
1588   ///
1589   /// \returns 0 if the high order bit is not set, otherwise returns the number
1590   /// of 1 bits from the most significant to the least
1591   unsigned countLeadingOnes() const {
1592     if (isSingleWord())
1593       return llvm::countLeadingOnes(U.VAL << (APINT_BITS_PER_WORD - BitWidth));
1594     return countLeadingOnesSlowCase();
1595   }
1596
1597   /// Computes the number of leading bits of this APInt that are equal to its
1598   /// sign bit.
1599   unsigned getNumSignBits() const {
1600     return isNegative() ? countLeadingOnes() : countLeadingZeros();
1601   }
1602
1603   /// \brief Count the number of trailing zero bits.
1604   ///
1605   /// This function is an APInt version of the countTrailingZeros
1606   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of zeros from the least
1607   /// significant bit to the first set bit.
1608   ///
1609   /// \returns BitWidth if the value is zero, otherwise returns the number of
1610   /// zeros from the least significant bit to the first one bit.
1611   unsigned countTrailingZeros() const {
1612     if (isSingleWord())
1613       return std::min(unsigned(llvm::countTrailingZeros(U.VAL)), BitWidth);
1614     return countTrailingZerosSlowCase();
1615   }
1616
1617   /// \brief Count the number of trailing one bits.
1618   ///
1619   /// This function is an APInt version of the countTrailingOnes
1620   /// functions in MathExtras.h. It counts the number of ones from the least
1621   /// significant bit to the first zero bit.
1622   ///
1623   /// \returns BitWidth if the value is all ones, otherwise returns the number
1624   /// of ones from the least significant bit to the first zero bit.
1625   unsigned countTrailingOnes() const {
1626     if (isSingleWord())
1627       return llvm::countTrailingOnes(U.VAL);
1628     return countTrailingOnesSlowCase();
1629   }
1630
1631   /// \brief Count the number of bits set.
1632   ///
1633   /// This function is an APInt version of the countPopulation functions
1634   /// in MathExtras.h. It counts the number of 1 bits in the APInt value.
1635   ///
1636   /// \returns 0 if the value is zero, otherwise returns the number of set bits.
1637   unsigned countPopulation() const {
1638     if (isSingleWord())
1639       return llvm::countPopulation(U.VAL);
1640     return countPopulationSlowCase();
1641   }
1642
1643   /// @}
1644   /// \name Conversion Functions
1645   /// @{
1646   void print(raw_ostream &OS, bool isSigned) const;
1647
1648   /// Converts an APInt to a string and append it to Str.  Str is commonly a
1649   /// SmallString.
1650   void toString(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix, bool Signed,
1651                 bool formatAsCLiteral = false) const;
1652
1653   /// Considers the APInt to be unsigned and converts it into a string in the
1654   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10 16, or 36.
1655   void toStringUnsigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1656     toString(Str, Radix, false, false);
1657   }
1658
1659   /// Considers the APInt to be signed and converts it into a string in the
1660   /// radix given. The radix can be 2, 8, 10, 16, or 36.
1661   void toStringSigned(SmallVectorImpl<char> &Str, unsigned Radix = 10) const {
1662     toString(Str, Radix, true, false);
1663   }
1664
1665   /// \brief Return the APInt as a std::string.
1666   ///
1667   /// Note that this is an inefficient method.  It is better to pass in a
1668   /// SmallVector/SmallString to the methods above to avoid thrashing the heap
1669   /// for the string.
1670   std::string toString(unsigned Radix, bool Signed) const;
1671
1672   /// \returns a byte-swapped representation of this APInt Value.
1673   APInt byteSwap() const;
1674
1675   /// \returns the value with the bit representation reversed of this APInt
1676   /// Value.
1677   APInt reverseBits() const;
1678
1679   /// \brief Converts this APInt to a double value.
1680   double roundToDouble(bool isSigned) const;
1681
1682   /// \brief Converts this unsigned APInt to a double value.
1683   double roundToDouble() const { return roundToDouble(false); }
1684
1685   /// \brief Converts this signed APInt to a double value.
1686   double signedRoundToDouble() const { return roundToDouble(true); }
1687
1688   /// \brief Converts APInt bits to a double
1689   ///
1690   /// The conversion does not do a translation from integer to double, it just
1691   /// re-interprets the bits as a double. Note that it is valid to do this on
1692   /// any bit width. Exactly 64 bits will be translated.
1693   double bitsToDouble() const {
1694     return BitsToDouble(getWord(0));
1695   }
1696
1697   /// \brief Converts APInt bits to a double
1698   ///
1699   /// The conversion does not do a translation from integer to float, it just
1700   /// re-interprets the bits as a float. Note that it is valid to do this on
1701   /// any bit width. Exactly 32 bits will be translated.
1702   float bitsToFloat() const {
1703     return BitsToFloat(getWord(0));
1704   }
1705
1706   /// \brief Converts a double to APInt bits.
1707   ///
1708   /// The conversion does not do a translation from double to integer, it just
1709   /// re-interprets the bits of the double.
1710   static APInt doubleToBits(double V) {
1711     return APInt(sizeof(double) * CHAR_BIT, DoubleToBits(V));
1712   }
1713
1714   /// \brief Converts a float to APInt bits.
1715   ///
1716   /// The conversion does not do a translation from float to integer, it just
1717   /// re-interprets the bits of the float.
1718   static APInt floatToBits(float V) {
1719     return APInt(sizeof(float) * CHAR_BIT, FloatToBits(V));
1720   }
1721
1722   /// @}
1723   /// \name Mathematics Operations
1724   /// @{
1725
1726   /// \returns the floor log base 2 of this APInt.
1727   unsigned logBase2() const { return getActiveBits() -  1; }
1728
1729   /// \returns the ceil log base 2 of this APInt.
1730   unsigned ceilLogBase2() const {
1731     APInt temp(*this);
1732     --temp;
1733     return temp.getActiveBits();
1734   }
1735
1736   /// \returns the nearest log base 2 of this APInt. Ties round up.
1737   ///
1738   /// NOTE: When we have a BitWidth of 1, we define:
1739   ///
1740   ///   log2(0) = UINT32_MAX
1741   ///   log2(1) = 0
1742   ///
1743   /// to get around any mathematical concerns resulting from
1744   /// referencing 2 in a space where 2 does no exist.
1745   unsigned nearestLogBase2() const {
1746     // Special case when we have a bitwidth of 1. If VAL is 1, then we
1747     // get 0. If VAL is 0, we get WORD_MAX which gets truncated to
1748     // UINT32_MAX.
1749     if (BitWidth == 1)
1750       return U.VAL - 1;
1751
1752     // Handle the zero case.
1753     if (isNullValue())
1754       return UINT32_MAX;
1755
1756     // The non-zero case is handled by computing:
1757     //
1758     //   nearestLogBase2(x) = logBase2(x) + x[logBase2(x)-1].
1759     //
1760     // where x[i] is referring to the value of the ith bit of x.
1761     unsigned lg = logBase2();
1762     return lg + unsigned((*this)[lg - 1]);
1763   }
1764
1765   /// \returns the log base 2 of this APInt if its an exact power of two, -1
1766   /// otherwise
1767   int32_t exactLogBase2() const {
1768     if (!isPowerOf2())
1769       return -1;
1770     return logBase2();
1771   }
1772
1773   /// \brief Compute the square root
1774   APInt sqrt() const;
1775
1776   /// \brief Get the absolute value;
1777   ///
1778   /// If *this is < 0 then return -(*this), otherwise *this;
1779   APInt abs() const {
1780     if (isNegative())
1781       return -(*this);
1782     return *this;
1783   }
1784
1785   /// \returns the multiplicative inverse for a given modulo.
1786   APInt multiplicativeInverse(const APInt &modulo) const;
1787
1788   /// @}
1789   /// \name Support for division by constant
1790   /// @{
1791
1792   /// Calculate the magic number for signed division by a constant.
1793   struct ms;
1794   ms magic() const;
1795
1796   /// Calculate the magic number for unsigned division by a constant.
1797   struct mu;
1798   mu magicu(unsigned LeadingZeros = 0) const;
1799
1800   /// @}
1801   /// \name Building-block Operations for APInt and APFloat
1802   /// @{
1803
1804   // These building block operations operate on a representation of arbitrary
1805   // precision, two's-complement, bignum integer values. They should be
1806   // sufficient to implement APInt and APFloat bignum requirements. Inputs are
1807   // generally a pointer to the base of an array of integer parts, representing
1808   // an unsigned bignum, and a count of how many parts there are.
1809
1810   /// Sets the least significant part of a bignum to the input value, and zeroes
1811   /// out higher parts.
1812   static void tcSet(WordType *, WordType, unsigned);
1813
1814   /// Assign one bignum to another.
1815   static void tcAssign(WordType *, const WordType *, unsigned);
1816
1817   /// Returns true if a bignum is zero, false otherwise.
1818   static bool tcIsZero(const WordType *, unsigned);
1819
1820   /// Extract the given bit of a bignum; returns 0 or 1.  Zero-based.
1821   static int tcExtractBit(const WordType *, unsigned bit);
1822
1823   /// Copy the bit vector of width srcBITS from SRC, starting at bit srcLSB, to
1824   /// DST, of dstCOUNT parts, such that the bit srcLSB becomes the least
1825   /// significant bit of DST.  All high bits above srcBITS in DST are
1826   /// zero-filled.
1827   static void tcExtract(WordType *, unsigned dstCount,
1828                         const WordType *, unsigned srcBits,
1829                         unsigned srcLSB);
1830
1831   /// Set the given bit of a bignum.  Zero-based.
1832   static void tcSetBit(WordType *, unsigned bit);
1833
1834   /// Clear the given bit of a bignum.  Zero-based.
1835   static void tcClearBit(WordType *, unsigned bit);
1836
1837   /// Returns the bit number of the least or most significant set bit of a
1838   /// number.  If the input number has no bits set -1U is returned.
1839   static unsigned tcLSB(const WordType *, unsigned n);
1840   static unsigned tcMSB(const WordType *parts, unsigned n);
1841
1842   /// Negate a bignum in-place.
1843   static void tcNegate(WordType *, unsigned);
1844
1845   /// DST += RHS + CARRY where CARRY is zero or one.  Returns the carry flag.
1846   static WordType tcAdd(WordType *, const WordType *,
1847                         WordType carry, unsigned);
1848   /// DST += RHS.  Returns the carry flag.
1849   static WordType tcAddPart(WordType *, WordType, unsigned);
1850
1851   /// DST -= RHS + CARRY where CARRY is zero or one. Returns the carry flag.
1852   static WordType tcSubtract(WordType *, const WordType *,
1853                              WordType carry, unsigned);
1854   /// DST -= RHS.  Returns the carry flag.
1855   static WordType tcSubtractPart(WordType *, WordType, unsigned);
1856
1857   /// DST += SRC * MULTIPLIER + PART   if add is true
1858   /// DST  = SRC * MULTIPLIER + PART   if add is false
1859   ///
1860   /// Requires 0 <= DSTPARTS <= SRCPARTS + 1.  If DST overlaps SRC they must
1861   /// start at the same point, i.e. DST == SRC.
1862   ///
1863   /// If DSTPARTS == SRC_PARTS + 1 no overflow occurs and zero is returned.
1864   /// Otherwise DST is filled with the least significant DSTPARTS parts of the
1865   /// result, and if all of the omitted higher parts were zero return zero,
1866   /// otherwise overflow occurred and return one.
1867   static int tcMultiplyPart(WordType *dst, const WordType *src,
1868                             WordType multiplier, WordType carry,
1869                             unsigned srcParts, unsigned dstParts,
1870                             bool add);
1871
1872   /// DST = LHS * RHS, where DST has the same width as the operands and is
1873   /// filled with the least significant parts of the result.  Returns one if
1874   /// overflow occurred, otherwise zero.  DST must be disjoint from both
1875   /// operands.
1876   static int tcMultiply(WordType *, const WordType *, const WordType *,
1877                         unsigned);
1878
1879   /// DST = LHS * RHS, where DST has width the sum of the widths of the
1880   /// operands. No overflow occurs. DST must be disjoint from both operands.
1881   static void tcFullMultiply(WordType *, const WordType *,
1882                              const WordType *, unsigned, unsigned);
1883
1884   /// If RHS is zero LHS and REMAINDER are left unchanged, return one.
1885   /// Otherwise set LHS to LHS / RHS with the fractional part discarded, set
1886   /// REMAINDER to the remainder, return zero.  i.e.
1887   ///
1888   ///  OLD_LHS = RHS * LHS + REMAINDER
1889   ///
1890   /// SCRATCH is a bignum of the same size as the operands and result for use by
1891   /// the routine; its contents need not be initialized and are destroyed.  LHS,
1892   /// REMAINDER and SCRATCH must be distinct.
1893   static int tcDivide(WordType *lhs, const WordType *rhs,
1894                       WordType *remainder, WordType *scratch,
1895                       unsigned parts);
1896
1897   /// Shift a bignum left Count bits. Shifted in bits are zero. There are no
1898   /// restrictions on Count.
1899   static void tcShiftLeft(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1900
1901   /// Shift a bignum right Count bits.  Shifted in bits are zero.  There are no
1902   /// restrictions on Count.
1903   static void tcShiftRight(WordType *, unsigned Words, unsigned Count);
1904
1905   /// The obvious AND, OR and XOR and complement operations.
1906   static void tcAnd(WordType *, const WordType *, unsigned);
1907   static void tcOr(WordType *, const WordType *, unsigned);
1908   static void tcXor(WordType *, const WordType *, unsigned);
1909   static void tcComplement(WordType *, unsigned);
1910
1911   /// Comparison (unsigned) of two bignums.
1912   static int tcCompare(const WordType *, const WordType *, unsigned);
1913
1914   /// Increment a bignum in-place.  Return the carry flag.
1915   static WordType tcIncrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1916     return tcAddPart(dst, 1, parts);
1917   }
1918
1919   /// Decrement a bignum in-place.  Return the borrow flag.
1920   static WordType tcDecrement(WordType *dst, unsigned parts) {
1921     return tcSubtractPart(dst, 1, parts);
1922   }
1923
1924   /// Set the least significant BITS and clear the rest.
1925   static void tcSetLeastSignificantBits(WordType *, unsigned, unsigned bits);
1926
1927   /// \brief debug method
1928   void dump() const;
1929
1930   /// @}
1931 };
1932
1933 /// Magic data for optimising signed division by a constant.
1934 struct APInt::ms {
1935   APInt m;    ///< magic number
1936   unsigned s; ///< shift amount
1937 };
1938
1939 /// Magic data for optimising unsigned division by a constant.
1940 struct APInt::mu {
1941   APInt m;    ///< magic number
1942   bool a;     ///< add indicator
1943   unsigned s; ///< shift amount
1944 };
1945
1946 inline bool operator==(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 == V1; }
1947
1948 inline bool operator!=(uint64_t V1, const APInt &V2) { return V2 != V1; }
1949
1950 /// \brief Unary bitwise complement operator.
1951 ///
1952 /// \returns an APInt that is the bitwise complement of \p v.
1953 inline APInt operator~(APInt v) {
1954   v.flipAllBits();
1955   return v;
1956 }
1957
1958 inline APInt operator&(APInt a, const APInt &b) {
1959   a &= b;
1960   return a;
1961 }
1962
1963 inline APInt operator&(const APInt &a, APInt &&b) {
1964   b &= a;
1965   return std::move(b);
1966 }
1967
1968 inline APInt operator&(APInt a, uint64_t RHS) {
1969   a &= RHS;
1970   return a;
1971 }
1972
1973 inline APInt operator&(uint64_t LHS, APInt b) {
1974   b &= LHS;
1975   return b;
1976 }
1977
1978 inline APInt operator|(APInt a, const APInt &b) {
1979   a |= b;
1980   return a;
1981 }
1982
1983 inline APInt operator|(const APInt &a, APInt &&b) {
1984   b |= a;
1985   return std::move(b);
1986 }
1987
1988 inline APInt operator|(APInt a, uint64_t RHS) {
1989   a |= RHS;
1990   return a;
1991 }
1992
1993 inline APInt operator|(uint64_t LHS, APInt b) {
1994   b |= LHS;
1995   return b;
1996 }
1997
1998 inline APInt operator^(APInt a, const APInt &b) {
1999   a ^= b;
2000   return a;
2001 }
2002
2003 inline APInt operator^(const APInt &a, APInt &&b) {
2004   b ^= a;
2005   return std::move(b);
2006 }
2007
2008 inline APInt operator^(APInt a, uint64_t RHS) {
2009   a ^= RHS;
2010   return a;
2011 }
2012
2013 inline APInt operator^(uint64_t LHS, APInt b) {
2014   b ^= LHS;
2015   return b;
2016 }
2017
2018 inline raw_ostream &operator<<(raw_ostream &OS, const APInt &I) {
2019   I.print(OS, true);
2020   return OS;
2021 }
2022
2023 inline APInt operator-(APInt v) {
2024   v.negate();
2025   return v;
2026 }
2027
2028 inline APInt operator+(APInt a, const APInt &b) {
2029   a += b;
2030   return a;
2031 }
2032
2033 inline APInt operator+(const APInt &a, APInt &&b) {
2034   b += a;
2035   return std::move(b);
2036 }
2037
2038 inline APInt operator+(APInt a, uint64_t RHS) {
2039   a += RHS;
2040   return a;
2041 }
2042
2043 inline APInt operator+(uint64_t LHS, APInt b) {
2044   b += LHS;
2045   return b;
2046 }
2047
2048 inline APInt operator-(APInt a, const APInt &b) {
2049   a -= b;
2050   return a;
2051 }
2052
2053 inline APInt operator-(const APInt &a, APInt &&b) {
2054   b.negate();
2055   b += a;
2056   return std::move(b);
2057 }
2058
2059 inline APInt operator-(APInt a, uint64_t RHS) {
2060   a -= RHS;
2061   return a;
2062 }
2063
2064 inline APInt operator-(uint64_t LHS, APInt b) {
2065   b.negate();
2066   b += LHS;
2067   return b;
2068 }
2069
2070 inline APInt operator*(APInt a, uint64_t RHS) {
2071   a *= RHS;
2072   return a;
2073 }
2074
2075 inline APInt operator*(uint64_t LHS, APInt b) {
2076   b *= LHS;
2077   return b;
2078 }
2079
2080
2081 namespace APIntOps {
2082
2083 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2084 inline const APInt &smin(const APInt &A, const APInt &B) {
2085   return A.slt(B) ? A : B;
2086 }
2087
2088 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be signed.
2089 inline const APInt &smax(const APInt &A, const APInt &B) {
2090   return A.sgt(B) ? A : B;
2091 }
2092
2093 /// \brief Determine the smaller of two APInts considered to be signed.
2094 inline const APInt &umin(const APInt &A, const APInt &B) {
2095   return A.ult(B) ? A : B;
2096 }
2097
2098 /// \brief Determine the larger of two APInts considered to be unsigned.
2099 inline const APInt &umax(const APInt &A, const APInt &B) {
2100   return A.ugt(B) ? A : B;
2101 }
2102
2103 /// \brief Compute GCD of two unsigned APInt values.
2104 ///
2105 /// This function returns the greatest common divisor of the two APInt values
2106 /// using Stein's algorithm.
2107 ///
2108 /// \returns the greatest common divisor of A and B.
2109 APInt GreatestCommonDivisor(APInt A, APInt B);
2110
2111 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2112 ///
2113 /// Treats the APInt as an unsigned value for conversion purposes.
2114 inline double RoundAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2115   return APIVal.roundToDouble();
2116 }
2117
2118 /// \brief Converts the given APInt to a double value.
2119 ///
2120 /// Treats the APInt as a signed value for conversion purposes.
2121 inline double RoundSignedAPIntToDouble(const APInt &APIVal) {
2122   return APIVal.signedRoundToDouble();
2123 }
2124
2125 /// \brief Converts the given APInt to a float vlalue.
2126 inline float RoundAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2127   return float(RoundAPIntToDouble(APIVal));
2128 }
2129
2130 /// \brief Converts the given APInt to a float value.
2131 ///
2132 /// Treast the APInt as a signed value for conversion purposes.
2133 inline float RoundSignedAPIntToFloat(const APInt &APIVal) {
2134   return float(APIVal.signedRoundToDouble());
2135 }
2136
2137 /// \brief Converts the given double value into a APInt.
2138 ///
2139 /// This function convert a double value to an APInt value.
2140 APInt RoundDoubleToAPInt(double Double, unsigned width);
2141
2142 /// \brief Converts a float value into a APInt.
2143 ///
2144 /// Converts a float value into an APInt value.
2145 inline APInt RoundFloatToAPInt(float Float, unsigned width) {
2146   return RoundDoubleToAPInt(double(Float), width);
2147 }
2148
2149 } // End of APIntOps namespace
2150
2151 // See friend declaration above. This additional declaration is required in
2152 // order to compile LLVM with IBM xlC compiler.
2153 hash_code hash_value(const APInt &Arg);
2154 } // End of llvm namespace
2155
2156 #endif