]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - contrib/llvm/include/llvm/Analysis/ValueTracking.h
Update to Zstandard 1.4.2
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / Analysis / ValueTracking.h
1 //===- llvm/Analysis/ValueTracking.h - Walk computations --------*- 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 // This file contains routines that help analyze properties that chains of
11 // computations have.
12 //
13 //===----------------------------------------------------------------------===//
14
15 #ifndef LLVM_ANALYSIS_VALUETRACKING_H
16 #define LLVM_ANALYSIS_VALUETRACKING_H
17
18 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
19 #include "llvm/ADT/Optional.h"
20 #include "llvm/ADT/SmallSet.h"
21 #include "llvm/IR/CallSite.h"
22 #include "llvm/IR/Constants.h"
23 #include "llvm/IR/Instruction.h"
24 #include "llvm/IR/Intrinsics.h"
25 #include <cassert>
26 #include <cstdint>
27
28 namespace llvm {
29
30 class AddOperator;
31 class APInt;
32 class AssumptionCache;
33 class DataLayout;
34 class DominatorTree;
35 class GEPOperator;
36 class IntrinsicInst;
37 struct KnownBits;
38 class Loop;
39 class LoopInfo;
40 class MDNode;
41 class OptimizationRemarkEmitter;
42 class StringRef;
43 class TargetLibraryInfo;
44 class Value;
45
46   /// Determine which bits of V are known to be either zero or one and return
47   /// them in the KnownZero/KnownOne bit sets.
48   ///
49   /// This function is defined on values with integer type, values with pointer
50   /// type, and vectors of integers.  In the case
51   /// where V is a vector, the known zero and known one values are the
52   /// same width as the vector element, and the bit is set only if it is true
53   /// for all of the elements in the vector.
54   void computeKnownBits(const Value *V, KnownBits &Known,
55                         const DataLayout &DL, unsigned Depth = 0,
56                         AssumptionCache *AC = nullptr,
57                         const Instruction *CxtI = nullptr,
58                         const DominatorTree *DT = nullptr,
59                         OptimizationRemarkEmitter *ORE = nullptr,
60                         bool UseInstrInfo = true);
61
62   /// Returns the known bits rather than passing by reference.
63   KnownBits computeKnownBits(const Value *V, const DataLayout &DL,
64                              unsigned Depth = 0, AssumptionCache *AC = nullptr,
65                              const Instruction *CxtI = nullptr,
66                              const DominatorTree *DT = nullptr,
67                              OptimizationRemarkEmitter *ORE = nullptr,
68                              bool UseInstrInfo = true);
69
70   /// Compute known bits from the range metadata.
71   /// \p KnownZero the set of bits that are known to be zero
72   /// \p KnownOne the set of bits that are known to be one
73   void computeKnownBitsFromRangeMetadata(const MDNode &Ranges,
74                                          KnownBits &Known);
75
76   /// Return true if LHS and RHS have no common bits set.
77   bool haveNoCommonBitsSet(const Value *LHS, const Value *RHS,
78                            const DataLayout &DL,
79                            AssumptionCache *AC = nullptr,
80                            const Instruction *CxtI = nullptr,
81                            const DominatorTree *DT = nullptr,
82                            bool UseInstrInfo = true);
83
84   /// Return true if the given value is known to have exactly one bit set when
85   /// defined. For vectors return true if every element is known to be a power
86   /// of two when defined. Supports values with integer or pointer type and
87   /// vectors of integers. If 'OrZero' is set, then return true if the given
88   /// value is either a power of two or zero.
89   bool isKnownToBeAPowerOfTwo(const Value *V, const DataLayout &DL,
90                               bool OrZero = false, unsigned Depth = 0,
91                               AssumptionCache *AC = nullptr,
92                               const Instruction *CxtI = nullptr,
93                               const DominatorTree *DT = nullptr,
94                               bool UseInstrInfo = true);
95
96   bool isOnlyUsedInZeroEqualityComparison(const Instruction *CxtI);
97
98   /// Return true if the given value is known to be non-zero when defined. For
99   /// vectors, return true if every element is known to be non-zero when
100   /// defined. For pointers, if the context instruction and dominator tree are
101   /// specified, perform context-sensitive analysis and return true if the
102   /// pointer couldn't possibly be null at the specified instruction.
103   /// Supports values with integer or pointer type and vectors of integers.
104   bool isKnownNonZero(const Value *V, const DataLayout &DL, unsigned Depth = 0,
105                       AssumptionCache *AC = nullptr,
106                       const Instruction *CxtI = nullptr,
107                       const DominatorTree *DT = nullptr,
108                       bool UseInstrInfo = true);
109
110   /// Return true if the two given values are negation.
111   /// Currently can recoginze Value pair:
112   /// 1: <X, Y> if X = sub (0, Y) or Y = sub (0, X)
113   /// 2: <X, Y> if X = sub (A, B) and Y = sub (B, A)
114   bool isKnownNegation(const Value *X, const Value *Y, bool NeedNSW = false);
115
116   /// Returns true if the give value is known to be non-negative.
117   bool isKnownNonNegative(const Value *V, const DataLayout &DL,
118                           unsigned Depth = 0,
119                           AssumptionCache *AC = nullptr,
120                           const Instruction *CxtI = nullptr,
121                           const DominatorTree *DT = nullptr,
122                           bool UseInstrInfo = true);
123
124   /// Returns true if the given value is known be positive (i.e. non-negative
125   /// and non-zero).
126   bool isKnownPositive(const Value *V, const DataLayout &DL, unsigned Depth = 0,
127                        AssumptionCache *AC = nullptr,
128                        const Instruction *CxtI = nullptr,
129                        const DominatorTree *DT = nullptr,
130                        bool UseInstrInfo = true);
131
132   /// Returns true if the given value is known be negative (i.e. non-positive
133   /// and non-zero).
134   bool isKnownNegative(const Value *V, const DataLayout &DL, unsigned Depth = 0,
135                        AssumptionCache *AC = nullptr,
136                        const Instruction *CxtI = nullptr,
137                        const DominatorTree *DT = nullptr,
138                        bool UseInstrInfo = true);
139
140   /// Return true if the given values are known to be non-equal when defined.
141   /// Supports scalar integer types only.
142   bool isKnownNonEqual(const Value *V1, const Value *V2, const DataLayout &DL,
143                        AssumptionCache *AC = nullptr,
144                        const Instruction *CxtI = nullptr,
145                        const DominatorTree *DT = nullptr,
146                        bool UseInstrInfo = true);
147
148   /// Return true if 'V & Mask' is known to be zero. We use this predicate to
149   /// simplify operations downstream. Mask is known to be zero for bits that V
150   /// cannot have.
151   ///
152   /// This function is defined on values with integer type, values with pointer
153   /// type, and vectors of integers.  In the case
154   /// where V is a vector, the mask, known zero, and known one values are the
155   /// same width as the vector element, and the bit is set only if it is true
156   /// for all of the elements in the vector.
157   bool MaskedValueIsZero(const Value *V, const APInt &Mask,
158                          const DataLayout &DL,
159                          unsigned Depth = 0, AssumptionCache *AC = nullptr,
160                          const Instruction *CxtI = nullptr,
161                          const DominatorTree *DT = nullptr,
162                          bool UseInstrInfo = true);
163
164   /// Return the number of times the sign bit of the register is replicated into
165   /// the other bits. We know that at least 1 bit is always equal to the sign
166   /// bit (itself), but other cases can give us information. For example,
167   /// immediately after an "ashr X, 2", we know that the top 3 bits are all
168   /// equal to each other, so we return 3. For vectors, return the number of
169   /// sign bits for the vector element with the mininum number of known sign
170   /// bits.
171   unsigned ComputeNumSignBits(const Value *Op, const DataLayout &DL,
172                               unsigned Depth = 0, AssumptionCache *AC = nullptr,
173                               const Instruction *CxtI = nullptr,
174                               const DominatorTree *DT = nullptr,
175                               bool UseInstrInfo = true);
176
177   /// This function computes the integer multiple of Base that equals V. If
178   /// successful, it returns true and returns the multiple in Multiple. If
179   /// unsuccessful, it returns false. Also, if V can be simplified to an
180   /// integer, then the simplified V is returned in Val. Look through sext only
181   /// if LookThroughSExt=true.
182   bool ComputeMultiple(Value *V, unsigned Base, Value *&Multiple,
183                        bool LookThroughSExt = false,
184                        unsigned Depth = 0);
185
186   /// Map a call instruction to an intrinsic ID.  Libcalls which have equivalent
187   /// intrinsics are treated as-if they were intrinsics.
188   Intrinsic::ID getIntrinsicForCallSite(ImmutableCallSite ICS,
189                                         const TargetLibraryInfo *TLI);
190
191   /// Return true if we can prove that the specified FP value is never equal to
192   /// -0.0.
193   bool CannotBeNegativeZero(const Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI,
194                             unsigned Depth = 0);
195
196   /// Return true if we can prove that the specified FP value is either NaN or
197   /// never less than -0.0.
198   ///
199   ///      NaN --> true
200   ///       +0 --> true
201   ///       -0 --> true
202   ///   x > +0 --> true
203   ///   x < -0 --> false
204   bool CannotBeOrderedLessThanZero(const Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI);
205
206   /// Return true if the floating-point scalar value is not a NaN or if the
207   /// floating-point vector value has no NaN elements. Return false if a value
208   /// could ever be NaN.
209   bool isKnownNeverNaN(const Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI,
210                        unsigned Depth = 0);
211
212   /// Return true if we can prove that the specified FP value's sign bit is 0.
213   ///
214   ///      NaN --> true/false (depending on the NaN's sign bit)
215   ///       +0 --> true
216   ///       -0 --> false
217   ///   x > +0 --> true
218   ///   x < -0 --> false
219   bool SignBitMustBeZero(const Value *V, const TargetLibraryInfo *TLI);
220
221   /// If the specified value can be set by repeating the same byte in memory,
222   /// return the i8 value that it is represented with. This is true for all i8
223   /// values obviously, but is also true for i32 0, i32 -1, i16 0xF0F0, double
224   /// 0.0 etc. If the value can't be handled with a repeated byte store (e.g.
225   /// i16 0x1234), return null. If the value is entirely undef and padding,
226   /// return undef.
227   Value *isBytewiseValue(Value *V);
228
229   /// Given an aggregrate and an sequence of indices, see if the scalar value
230   /// indexed is already around as a register, for example if it were inserted
231   /// directly into the aggregrate.
232   ///
233   /// If InsertBefore is not null, this function will duplicate (modified)
234   /// insertvalues when a part of a nested struct is extracted.
235   Value *FindInsertedValue(Value *V,
236                            ArrayRef<unsigned> idx_range,
237                            Instruction *InsertBefore = nullptr);
238
239   /// Analyze the specified pointer to see if it can be expressed as a base
240   /// pointer plus a constant offset. Return the base and offset to the caller.
241   Value *GetPointerBaseWithConstantOffset(Value *Ptr, int64_t &Offset,
242                                           const DataLayout &DL);
243   inline const Value *GetPointerBaseWithConstantOffset(const Value *Ptr,
244                                                        int64_t &Offset,
245                                                        const DataLayout &DL) {
246     return GetPointerBaseWithConstantOffset(const_cast<Value *>(Ptr), Offset,
247                                             DL);
248   }
249
250   /// Returns true if the GEP is based on a pointer to a string (array of
251   // \p CharSize integers) and is indexing into this string.
252   bool isGEPBasedOnPointerToString(const GEPOperator *GEP,
253                                    unsigned CharSize = 8);
254
255   /// Represents offset+length into a ConstantDataArray.
256   struct ConstantDataArraySlice {
257     /// ConstantDataArray pointer. nullptr indicates a zeroinitializer (a valid
258     /// initializer, it just doesn't fit the ConstantDataArray interface).
259     const ConstantDataArray *Array;
260
261     /// Slice starts at this Offset.
262     uint64_t Offset;
263
264     /// Length of the slice.
265     uint64_t Length;
266
267     /// Moves the Offset and adjusts Length accordingly.
268     void move(uint64_t Delta) {
269       assert(Delta < Length);
270       Offset += Delta;
271       Length -= Delta;
272     }
273
274     /// Convenience accessor for elements in the slice.
275     uint64_t operator[](unsigned I) const {
276       return Array==nullptr ? 0 : Array->getElementAsInteger(I + Offset);
277     }
278   };
279
280   /// Returns true if the value \p V is a pointer into a ConstantDataArray.
281   /// If successful \p Slice will point to a ConstantDataArray info object
282   /// with an appropriate offset.
283   bool getConstantDataArrayInfo(const Value *V, ConstantDataArraySlice &Slice,
284                                 unsigned ElementSize, uint64_t Offset = 0);
285
286   /// This function computes the length of a null-terminated C string pointed to
287   /// by V. If successful, it returns true and returns the string in Str. If
288   /// unsuccessful, it returns false. This does not include the trailing null
289   /// character by default. If TrimAtNul is set to false, then this returns any
290   /// trailing null characters as well as any other characters that come after
291   /// it.
292   bool getConstantStringInfo(const Value *V, StringRef &Str,
293                              uint64_t Offset = 0, bool TrimAtNul = true);
294
295   /// If we can compute the length of the string pointed to by the specified
296   /// pointer, return 'len+1'.  If we can't, return 0.
297   uint64_t GetStringLength(const Value *V, unsigned CharSize = 8);
298
299   /// This function returns call pointer argument that is considered the same by
300   /// aliasing rules. You CAN'T use it to replace one value with another.
301   const Value *getArgumentAliasingToReturnedPointer(const CallBase *Call);
302   inline Value *getArgumentAliasingToReturnedPointer(CallBase *Call) {
303     return const_cast<Value *>(getArgumentAliasingToReturnedPointer(
304         const_cast<const CallBase *>(Call)));
305   }
306
307   // {launder,strip}.invariant.group returns pointer that aliases its argument,
308   // and it only captures pointer by returning it.
309   // These intrinsics are not marked as nocapture, because returning is
310   // considered as capture. The arguments are not marked as returned neither,
311   // because it would make it useless.
312   bool isIntrinsicReturningPointerAliasingArgumentWithoutCapturing(
313       const CallBase *Call);
314
315   /// This method strips off any GEP address adjustments and pointer casts from
316   /// the specified value, returning the original object being addressed. Note
317   /// that the returned value has pointer type if the specified value does. If
318   /// the MaxLookup value is non-zero, it limits the number of instructions to
319   /// be stripped off.
320   Value *GetUnderlyingObject(Value *V, const DataLayout &DL,
321                              unsigned MaxLookup = 6);
322   inline const Value *GetUnderlyingObject(const Value *V, const DataLayout &DL,
323                                           unsigned MaxLookup = 6) {
324     return GetUnderlyingObject(const_cast<Value *>(V), DL, MaxLookup);
325   }
326
327   /// This method is similar to GetUnderlyingObject except that it can
328   /// look through phi and select instructions and return multiple objects.
329   ///
330   /// If LoopInfo is passed, loop phis are further analyzed.  If a pointer
331   /// accesses different objects in each iteration, we don't look through the
332   /// phi node. E.g. consider this loop nest:
333   ///
334   ///   int **A;
335   ///   for (i)
336   ///     for (j) {
337   ///        A[i][j] = A[i-1][j] * B[j]
338   ///     }
339   ///
340   /// This is transformed by Load-PRE to stash away A[i] for the next iteration
341   /// of the outer loop:
342   ///
343   ///   Curr = A[0];          // Prev_0
344   ///   for (i: 1..N) {
345   ///     Prev = Curr;        // Prev = PHI (Prev_0, Curr)
346   ///     Curr = A[i];
347   ///     for (j: 0..N) {
348   ///        Curr[j] = Prev[j] * B[j]
349   ///     }
350   ///   }
351   ///
352   /// Since A[i] and A[i-1] are independent pointers, getUnderlyingObjects
353   /// should not assume that Curr and Prev share the same underlying object thus
354   /// it shouldn't look through the phi above.
355   void GetUnderlyingObjects(Value *V, SmallVectorImpl<Value *> &Objects,
356                             const DataLayout &DL, LoopInfo *LI = nullptr,
357                             unsigned MaxLookup = 6);
358
359   /// This is a wrapper around GetUnderlyingObjects and adds support for basic
360   /// ptrtoint+arithmetic+inttoptr sequences.
361   bool getUnderlyingObjectsForCodeGen(const Value *V,
362                             SmallVectorImpl<Value *> &Objects,
363                             const DataLayout &DL);
364
365   /// Return true if the only users of this pointer are lifetime markers.
366   bool onlyUsedByLifetimeMarkers(const Value *V);
367
368   /// Return true if the instruction does not have any effects besides
369   /// calculating the result and does not have undefined behavior.
370   ///
371   /// This method never returns true for an instruction that returns true for
372   /// mayHaveSideEffects; however, this method also does some other checks in
373   /// addition. It checks for undefined behavior, like dividing by zero or
374   /// loading from an invalid pointer (but not for undefined results, like a
375   /// shift with a shift amount larger than the width of the result). It checks
376   /// for malloc and alloca because speculatively executing them might cause a
377   /// memory leak. It also returns false for instructions related to control
378   /// flow, specifically terminators and PHI nodes.
379   ///
380   /// If the CtxI is specified this method performs context-sensitive analysis
381   /// and returns true if it is safe to execute the instruction immediately
382   /// before the CtxI.
383   ///
384   /// If the CtxI is NOT specified this method only looks at the instruction
385   /// itself and its operands, so if this method returns true, it is safe to
386   /// move the instruction as long as the correct dominance relationships for
387   /// the operands and users hold.
388   ///
389   /// This method can return true for instructions that read memory;
390   /// for such instructions, moving them may change the resulting value.
391   bool isSafeToSpeculativelyExecute(const Value *V,
392                                     const Instruction *CtxI = nullptr,
393                                     const DominatorTree *DT = nullptr);
394
395   /// Returns true if the result or effects of the given instructions \p I
396   /// depend on or influence global memory.
397   /// Memory dependence arises for example if the instruction reads from
398   /// memory or may produce effects or undefined behaviour. Memory dependent
399   /// instructions generally cannot be reorderd with respect to other memory
400   /// dependent instructions or moved into non-dominated basic blocks.
401   /// Instructions which just compute a value based on the values of their
402   /// operands are not memory dependent.
403   bool mayBeMemoryDependent(const Instruction &I);
404
405   /// Return true if it is an intrinsic that cannot be speculated but also
406   /// cannot trap.
407   bool isAssumeLikeIntrinsic(const Instruction *I);
408
409   /// Return true if it is valid to use the assumptions provided by an
410   /// assume intrinsic, I, at the point in the control-flow identified by the
411   /// context instruction, CxtI.
412   bool isValidAssumeForContext(const Instruction *I, const Instruction *CxtI,
413                                const DominatorTree *DT = nullptr);
414
415   enum class OverflowResult { AlwaysOverflows, MayOverflow, NeverOverflows };
416
417   OverflowResult computeOverflowForUnsignedMul(const Value *LHS,
418                                                const Value *RHS,
419                                                const DataLayout &DL,
420                                                AssumptionCache *AC,
421                                                const Instruction *CxtI,
422                                                const DominatorTree *DT,
423                                                bool UseInstrInfo = true);
424   OverflowResult computeOverflowForSignedMul(const Value *LHS, const Value *RHS,
425                                              const DataLayout &DL,
426                                              AssumptionCache *AC,
427                                              const Instruction *CxtI,
428                                              const DominatorTree *DT,
429                                              bool UseInstrInfo = true);
430   OverflowResult computeOverflowForUnsignedAdd(const Value *LHS,
431                                                const Value *RHS,
432                                                const DataLayout &DL,
433                                                AssumptionCache *AC,
434                                                const Instruction *CxtI,
435                                                const DominatorTree *DT,
436                                                bool UseInstrInfo = true);
437   OverflowResult computeOverflowForSignedAdd(const Value *LHS, const Value *RHS,
438                                              const DataLayout &DL,
439                                              AssumptionCache *AC = nullptr,
440                                              const Instruction *CxtI = nullptr,
441                                              const DominatorTree *DT = nullptr);
442   /// This version also leverages the sign bit of Add if known.
443   OverflowResult computeOverflowForSignedAdd(const AddOperator *Add,
444                                              const DataLayout &DL,
445                                              AssumptionCache *AC = nullptr,
446                                              const Instruction *CxtI = nullptr,
447                                              const DominatorTree *DT = nullptr);
448   OverflowResult computeOverflowForUnsignedSub(const Value *LHS, const Value *RHS,
449                                                const DataLayout &DL,
450                                                AssumptionCache *AC,
451                                                const Instruction *CxtI,
452                                                const DominatorTree *DT);
453   OverflowResult computeOverflowForSignedSub(const Value *LHS, const Value *RHS,
454                                              const DataLayout &DL,
455                                              AssumptionCache *AC,
456                                              const Instruction *CxtI,
457                                              const DominatorTree *DT);
458
459   /// Returns true if the arithmetic part of the \p II 's result is
460   /// used only along the paths control dependent on the computation
461   /// not overflowing, \p II being an <op>.with.overflow intrinsic.
462   bool isOverflowIntrinsicNoWrap(const IntrinsicInst *II,
463                                  const DominatorTree &DT);
464
465   /// Return true if this function can prove that the instruction I will
466   /// always transfer execution to one of its successors (including the next
467   /// instruction that follows within a basic block). E.g. this is not
468   /// guaranteed for function calls that could loop infinitely.
469   ///
470   /// In other words, this function returns false for instructions that may
471   /// transfer execution or fail to transfer execution in a way that is not
472   /// captured in the CFG nor in the sequence of instructions within a basic
473   /// block.
474   ///
475   /// Undefined behavior is assumed not to happen, so e.g. division is
476   /// guaranteed to transfer execution to the following instruction even
477   /// though division by zero might cause undefined behavior.
478   bool isGuaranteedToTransferExecutionToSuccessor(const Instruction *I);
479
480   /// Returns true if this block does not contain a potential implicit exit.
481   /// This is equivelent to saying that all instructions within the basic block
482   /// are guaranteed to transfer execution to their successor within the basic
483   /// block. This has the same assumptions w.r.t. undefined behavior as the
484   /// instruction variant of this function.
485   bool isGuaranteedToTransferExecutionToSuccessor(const BasicBlock *BB);
486
487   /// Return true if this function can prove that the instruction I
488   /// is executed for every iteration of the loop L.
489   ///
490   /// Note that this currently only considers the loop header.
491   bool isGuaranteedToExecuteForEveryIteration(const Instruction *I,
492                                               const Loop *L);
493
494   /// Return true if this function can prove that I is guaranteed to yield
495   /// full-poison (all bits poison) if at least one of its operands are
496   /// full-poison (all bits poison).
497   ///
498   /// The exact rules for how poison propagates through instructions have
499   /// not been settled as of 2015-07-10, so this function is conservative
500   /// and only considers poison to be propagated in uncontroversial
501   /// cases. There is no attempt to track values that may be only partially
502   /// poison.
503   bool propagatesFullPoison(const Instruction *I);
504
505   /// Return either nullptr or an operand of I such that I will trigger
506   /// undefined behavior if I is executed and that operand has a full-poison
507   /// value (all bits poison).
508   const Value *getGuaranteedNonFullPoisonOp(const Instruction *I);
509
510   /// Return true if the given instruction must trigger undefined behavior.
511   /// when I is executed with any operands which appear in KnownPoison holding
512   /// a full-poison value at the point of execution.
513   bool mustTriggerUB(const Instruction *I,
514                      const SmallSet<const Value *, 16>& KnownPoison);
515
516   /// Return true if this function can prove that if PoisonI is executed
517   /// and yields a full-poison value (all bits poison), then that will
518   /// trigger undefined behavior.
519   ///
520   /// Note that this currently only considers the basic block that is
521   /// the parent of I.
522   bool programUndefinedIfFullPoison(const Instruction *PoisonI);
523
524   /// Specific patterns of select instructions we can match.
525   enum SelectPatternFlavor {
526     SPF_UNKNOWN = 0,
527     SPF_SMIN,                   /// Signed minimum
528     SPF_UMIN,                   /// Unsigned minimum
529     SPF_SMAX,                   /// Signed maximum
530     SPF_UMAX,                   /// Unsigned maximum
531     SPF_FMINNUM,                /// Floating point minnum
532     SPF_FMAXNUM,                /// Floating point maxnum
533     SPF_ABS,                    /// Absolute value
534     SPF_NABS                    /// Negated absolute value
535   };
536
537   /// Behavior when a floating point min/max is given one NaN and one
538   /// non-NaN as input.
539   enum SelectPatternNaNBehavior {
540     SPNB_NA = 0,                /// NaN behavior not applicable.
541     SPNB_RETURNS_NAN,           /// Given one NaN input, returns the NaN.
542     SPNB_RETURNS_OTHER,         /// Given one NaN input, returns the non-NaN.
543     SPNB_RETURNS_ANY            /// Given one NaN input, can return either (or
544                                 /// it has been determined that no operands can
545                                 /// be NaN).
546   };
547
548   struct SelectPatternResult {
549     SelectPatternFlavor Flavor;
550     SelectPatternNaNBehavior NaNBehavior; /// Only applicable if Flavor is
551                                           /// SPF_FMINNUM or SPF_FMAXNUM.
552     bool Ordered;               /// When implementing this min/max pattern as
553                                 /// fcmp; select, does the fcmp have to be
554                                 /// ordered?
555
556     /// Return true if \p SPF is a min or a max pattern.
557     static bool isMinOrMax(SelectPatternFlavor SPF) {
558       return SPF != SPF_UNKNOWN && SPF != SPF_ABS && SPF != SPF_NABS;
559     }
560   };
561
562   /// Pattern match integer [SU]MIN, [SU]MAX and ABS idioms, returning the kind
563   /// and providing the out parameter results if we successfully match.
564   ///
565   /// For ABS/NABS, LHS will be set to the input to the abs idiom. RHS will be
566   /// the negation instruction from the idiom.
567   ///
568   /// If CastOp is not nullptr, also match MIN/MAX idioms where the type does
569   /// not match that of the original select. If this is the case, the cast
570   /// operation (one of Trunc,SExt,Zext) that must be done to transform the
571   /// type of LHS and RHS into the type of V is returned in CastOp.
572   ///
573   /// For example:
574   ///   %1 = icmp slt i32 %a, i32 4
575   ///   %2 = sext i32 %a to i64
576   ///   %3 = select i1 %1, i64 %2, i64 4
577   ///
578   /// -> LHS = %a, RHS = i32 4, *CastOp = Instruction::SExt
579   ///
580   SelectPatternResult matchSelectPattern(Value *V, Value *&LHS, Value *&RHS,
581                                          Instruction::CastOps *CastOp = nullptr,
582                                          unsigned Depth = 0);
583   inline SelectPatternResult
584   matchSelectPattern(const Value *V, const Value *&LHS, const Value *&RHS,
585                      Instruction::CastOps *CastOp = nullptr) {
586     Value *L = const_cast<Value*>(LHS);
587     Value *R = const_cast<Value*>(RHS);
588     auto Result = matchSelectPattern(const_cast<Value*>(V), L, R);
589     LHS = L;
590     RHS = R;
591     return Result;
592   }
593
594   /// Return the canonical comparison predicate for the specified
595   /// minimum/maximum flavor.
596   CmpInst::Predicate getMinMaxPred(SelectPatternFlavor SPF,
597                                    bool Ordered = false);
598
599   /// Return the inverse minimum/maximum flavor of the specified flavor.
600   /// For example, signed minimum is the inverse of signed maximum.
601   SelectPatternFlavor getInverseMinMaxFlavor(SelectPatternFlavor SPF);
602
603   /// Return the canonical inverse comparison predicate for the specified
604   /// minimum/maximum flavor.
605   CmpInst::Predicate getInverseMinMaxPred(SelectPatternFlavor SPF);
606
607   /// Return true if RHS is known to be implied true by LHS.  Return false if
608   /// RHS is known to be implied false by LHS.  Otherwise, return None if no
609   /// implication can be made.
610   /// A & B must be i1 (boolean) values or a vector of such values. Note that
611   /// the truth table for implication is the same as <=u on i1 values (but not
612   /// <=s!).  The truth table for both is:
613   ///    | T | F (B)
614   ///  T | T | F
615   ///  F | T | T
616   /// (A)
617   Optional<bool> isImpliedCondition(const Value *LHS, const Value *RHS,
618                                     const DataLayout &DL, bool LHSIsTrue = true,
619                                     unsigned Depth = 0);
620
621   /// Return the boolean condition value in the context of the given instruction
622   /// if it is known based on dominating conditions.
623   Optional<bool> isImpliedByDomCondition(const Value *Cond,
624                                          const Instruction *ContextI,
625                                          const DataLayout &DL);
626 } // end namespace llvm
627
628 #endif // LLVM_ANALYSIS_VALUETRACKING_H