contrib/llvm/include/llvm/IR/CFG.h

   1 //===- CFG.h - Process LLVM structures as graphs ----------------*- 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 defines specializations of GraphTraits that allow Function and
  11 // BasicBlock graphs to be treated as proper graphs for generic algorithms.
  12 //
  13 //===----------------------------------------------------------------------===//
  14
  15 #ifndef LLVM_IR_CFG_H
  16 #define LLVM_IR_CFG_H
  17
  18 #include "llvm/ADT/GraphTraits.h"
  19 #include "llvm/ADT/iterator.h"
  20 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
  21 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
  22 #include "llvm/IR/Function.h"
  23 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
  24 #include "llvm/IR/Value.h"
  25 #include "llvm/Support/Casting.h"
  26 #include "llvm/Support/type_traits.h"
  27 #include <cassert>
  28 #include <cstddef>
  29 #include <iterator>
  30
  31 namespace llvm {
  32
  33 //===----------------------------------------------------------------------===//
  34 // BasicBlock pred_iterator definition
  35 //===----------------------------------------------------------------------===//
  36
  37 template <class Ptr, class USE_iterator> // Predecessor Iterator
  38 class PredIterator : public std::iterator<std::forward_iterator_tag,
  39                                           Ptr, ptrdiff_t, Ptr*, Ptr*> {
  40   using super =
  41       std::iterator<std::forward_iterator_tag, Ptr, ptrdiff_t, Ptr*, Ptr*>;
  42   using Self = PredIterator<Ptr, USE_iterator>;
  43   USE_iterator It;
  44
  45   inline void advancePastNonTerminators() {
  46     // Loop to ignore non-terminator uses (for example BlockAddresses).
  47     while (!It.atEnd() && !isa<TerminatorInst>(*It))
  48       ++It;
  49   }
  50
  51 public:
  52   using pointer = typename super::pointer;
  53   using reference = typename super::reference;
  54
  55   PredIterator() = default;
  56   explicit inline PredIterator(Ptr *bb) : It(bb->user_begin()) {
  57     advancePastNonTerminators();
  58   }
  59   inline PredIterator(Ptr *bb, bool) : It(bb->user_end()) {}
  60
  61   inline bool operator==(const Self& x) const { return It == x.It; }
  62   inline bool operator!=(const Self& x) const { return !operator==(x); }
  63
  64   inline reference operator*() const {
  65     assert(!It.atEnd() && "pred_iterator out of range!");
  66     return cast<TerminatorInst>(*It)->getParent();
  67   }
  68   inline pointer *operator->() const { return &operator*(); }
  69
  70   inline Self& operator++() {   // Preincrement
  71     assert(!It.atEnd() && "pred_iterator out of range!");
  72     ++It; advancePastNonTerminators();
  73     return *this;
  74   }
  75
  76   inline Self operator++(int) { // Postincrement
  77     Self tmp = *this; ++*this; return tmp;
  78   }
  79
  80   /// getOperandNo - Return the operand number in the predecessor's
  81   /// terminator of the successor.
  82   unsigned getOperandNo() const {
  83     return It.getOperandNo();
  84   }
  85
  86   /// getUse - Return the operand Use in the predecessor's terminator
  87   /// of the successor.
  88   Use &getUse() const {
  89     return It.getUse();
  90   }
  91 };
  92
  93 using pred_iterator = PredIterator<BasicBlock, Value::user_iterator>;
  94 using const_pred_iterator =
  95     PredIterator<const BasicBlock, Value::const_user_iterator>;
  96 using pred_range = iterator_range<pred_iterator>;
  97 using pred_const_range = iterator_range<const_pred_iterator>;
  98
  99 inline pred_iterator pred_begin(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB); }
 100 inline const_pred_iterator pred_begin(const BasicBlock *BB) {
 101   return const_pred_iterator(BB);
 102 }
 103 inline pred_iterator pred_end(BasicBlock *BB) { return pred_iterator(BB, true);}
 104 inline const_pred_iterator pred_end(const BasicBlock *BB) {
 105   return const_pred_iterator(BB, true);
 106 }
 107 inline bool pred_empty(const BasicBlock *BB) {
 108   return pred_begin(BB) == pred_end(BB);
 109 }
 110 inline unsigned pred_size(const BasicBlock *BB) {
 111   return std::distance(pred_begin(BB), pred_end(BB));
 112 }
 113 inline pred_range predecessors(BasicBlock *BB) {
 114   return pred_range(pred_begin(BB), pred_end(BB));
 115 }
 116 inline pred_const_range predecessors(const BasicBlock *BB) {
 117   return pred_const_range(pred_begin(BB), pred_end(BB));
 118 }
 119
 120 //===----------------------------------------------------------------------===//
 121 // BasicBlock succ_iterator helpers
 122 //===----------------------------------------------------------------------===//
 123
 124 using succ_iterator =
 125     TerminatorInst::SuccIterator<TerminatorInst *, BasicBlock>;
 126 using succ_const_iterator =
 127     TerminatorInst::SuccIterator<const TerminatorInst *, const BasicBlock>;
 128 using succ_range = iterator_range<succ_iterator>;
 129 using succ_const_range = iterator_range<succ_const_iterator>;
 130
 131 inline succ_iterator succ_begin(BasicBlock *BB) {
 132   return succ_iterator(BB->getTerminator());
 133 }
 134 inline succ_const_iterator succ_begin(const BasicBlock *BB) {
 135   return succ_const_iterator(BB->getTerminator());
 136 }
 137 inline succ_iterator succ_end(BasicBlock *BB) {
 138   return succ_iterator(BB->getTerminator(), true);
 139 }
 140 inline succ_const_iterator succ_end(const BasicBlock *BB) {
 141   return succ_const_iterator(BB->getTerminator(), true);
 142 }
 143 inline bool succ_empty(const BasicBlock *BB) {
 144   return succ_begin(BB) == succ_end(BB);
 145 }
 146 inline unsigned succ_size(const BasicBlock *BB) {
 147   return std::distance(succ_begin(BB), succ_end(BB));
 148 }
 149 inline succ_range successors(BasicBlock *BB) {
 150   return succ_range(succ_begin(BB), succ_end(BB));
 151 }
 152 inline succ_const_range successors(const BasicBlock *BB) {
 153   return succ_const_range(succ_begin(BB), succ_end(BB));
 154 }
 155
 156 template <typename T, typename U>
 157 struct isPodLike<TerminatorInst::SuccIterator<T, U>> {
 158   static const bool value = isPodLike<T>::value;
 159 };
 160
 161 //===--------------------------------------------------------------------===//
 162 // GraphTraits specializations for basic block graphs (CFGs)
 163 //===--------------------------------------------------------------------===//
 164
 165 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 166 // graph of basic blocks...
 167
 168 template <> struct GraphTraits<BasicBlock*> {
 169   using NodeRef = BasicBlock *;
 170   using ChildIteratorType = succ_iterator;
 171
 172   static NodeRef getEntryNode(BasicBlock *BB) { return BB; }
 173   static ChildIteratorType child_begin(NodeRef N) { return succ_begin(N); }
 174   static ChildIteratorType child_end(NodeRef N) { return succ_end(N); }
 175 };
 176
 177 template <> struct GraphTraits<const BasicBlock*> {
 178   using NodeRef = const BasicBlock *;
 179   using ChildIteratorType = succ_const_iterator;
 180
 181   static NodeRef getEntryNode(const BasicBlock *BB) { return BB; }
 182
 183   static ChildIteratorType child_begin(NodeRef N) { return succ_begin(N); }
 184   static ChildIteratorType child_end(NodeRef N) { return succ_end(N); }
 185 };
 186
 187 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 188 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 189 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 190 // instead of the successor edges.
 191 //
 192 template <> struct GraphTraits<Inverse<BasicBlock*>> {
 193   using NodeRef = BasicBlock *;
 194   using ChildIteratorType = pred_iterator;
 195
 196   static NodeRef getEntryNode(Inverse<BasicBlock *> G) { return G.Graph; }
 197   static ChildIteratorType child_begin(NodeRef N) { return pred_begin(N); }
 198   static ChildIteratorType child_end(NodeRef N) { return pred_end(N); }
 199 };
 200
 201 template <> struct GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*>> {
 202   using NodeRef = const BasicBlock *;
 203   using ChildIteratorType = const_pred_iterator;
 204
 205   static NodeRef getEntryNode(Inverse<const BasicBlock *> G) { return G.Graph; }
 206   static ChildIteratorType child_begin(NodeRef N) { return pred_begin(N); }
 207   static ChildIteratorType child_end(NodeRef N) { return pred_end(N); }
 208 };
 209
 210 //===--------------------------------------------------------------------===//
 211 // GraphTraits specializations for function basic block graphs (CFGs)
 212 //===--------------------------------------------------------------------===//
 213
 214 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 215 // graph of basic blocks... these are the same as the basic block iterators,
 216 // except that the root node is implicitly the first node of the function.
 217 //
 218 template <> struct GraphTraits<Function*> : public GraphTraits<BasicBlock*> {
 219   static NodeRef getEntryNode(Function *F) { return &F->getEntryBlock(); }
 220
 221   // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
 222   using nodes_iterator = pointer_iterator<Function::iterator>;
 223
 224   static nodes_iterator nodes_begin(Function *F) {
 225     return nodes_iterator(F->begin());
 226   }
 227
 228   static nodes_iterator nodes_end(Function *F) {
 229     return nodes_iterator(F->end());
 230   }
 231
 232   static size_t size(Function *F) { return F->size(); }
 233 };
 234 template <> struct GraphTraits<const Function*> :
 235   public GraphTraits<const BasicBlock*> {
 236   static NodeRef getEntryNode(const Function *F) { return &F->getEntryBlock(); }
 237
 238   // nodes_iterator/begin/end - Allow iteration over all nodes in the graph
 239   using nodes_iterator = pointer_iterator<Function::const_iterator>;
 240
 241   static nodes_iterator nodes_begin(const Function *F) {
 242     return nodes_iterator(F->begin());
 243   }
 244
 245   static nodes_iterator nodes_end(const Function *F) {
 246     return nodes_iterator(F->end());
 247   }
 248
 249   static size_t size(const Function *F) { return F->size(); }
 250 };
 251
 252 // Provide specializations of GraphTraits to be able to treat a function as a
 253 // graph of basic blocks... and to walk it in inverse order.  Inverse order for
 254 // a function is considered to be when traversing the predecessor edges of a BB
 255 // instead of the successor edges.
 256 //
 257 template <> struct GraphTraits<Inverse<Function*>> :
 258   public GraphTraits<Inverse<BasicBlock*>> {
 259   static NodeRef getEntryNode(Inverse<Function *> G) {
 260     return &G.Graph->getEntryBlock();
 261   }
 262 };
 263 template <> struct GraphTraits<Inverse<const Function*>> :
 264   public GraphTraits<Inverse<const BasicBlock*>> {
 265   static NodeRef getEntryNode(Inverse<const Function *> G) {
 266     return &G.Graph->getEntryBlock();
 267   }
 268 };
 269
 270 } // end namespace llvm
 271
 272 #endif // LLVM_IR_CFG_H