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[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / IR / InstrTypes.h
1 //===-- llvm/InstrTypes.h - Important Instruction subclasses ----*- 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 various meta classes of instructions that exist in the VM
11 // representation.  Specific concrete subclasses of these may be found in the
12 // i*.h files...
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_IR_INSTRTYPES_H
17 #define LLVM_IR_INSTRTYPES_H
18
19 #include "llvm/ADT/Optional.h"
20 #include "llvm/ADT/Twine.h"
21 #include "llvm/IR/Attributes.h"
22 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
23 #include "llvm/IR/Instruction.h"
24 #include "llvm/IR/LLVMContext.h"
25 #include "llvm/IR/OperandTraits.h"
26
27 namespace llvm {
28
29 class LLVMContext;
30
31 //===----------------------------------------------------------------------===//
32 //                            TerminatorInst Class
33 //===----------------------------------------------------------------------===//
34
35 /// Subclasses of this class are all able to terminate a basic
36 /// block. Thus, these are all the flow control type of operations.
37 ///
38 class TerminatorInst : public Instruction {
39 protected:
40   TerminatorInst(Type *Ty, Instruction::TermOps iType,
41                  Use *Ops, unsigned NumOps,
42                  Instruction *InsertBefore = nullptr)
43     : Instruction(Ty, iType, Ops, NumOps, InsertBefore) {}
44
45   TerminatorInst(Type *Ty, Instruction::TermOps iType,
46                  Use *Ops, unsigned NumOps, BasicBlock *InsertAtEnd)
47     : Instruction(Ty, iType, Ops, NumOps, InsertAtEnd) {}
48
49   // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
50   ~TerminatorInst() override;
51
52   /// Virtual methods - Terminators should overload these and provide inline
53   /// overrides of non-V methods.
54   virtual BasicBlock *getSuccessorV(unsigned idx) const = 0;
55   virtual unsigned getNumSuccessorsV() const = 0;
56   virtual void setSuccessorV(unsigned idx, BasicBlock *B) = 0;
57
58 public:
59   /// Return the number of successors that this terminator has.
60   unsigned getNumSuccessors() const {
61     return getNumSuccessorsV();
62   }
63
64   /// Return the specified successor.
65   BasicBlock *getSuccessor(unsigned idx) const {
66     return getSuccessorV(idx);
67   }
68
69   /// Update the specified successor to point at the provided block.
70   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *B) {
71     setSuccessorV(idx, B);
72   }
73
74   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
75   static inline bool classof(const Instruction *I) {
76     return I->isTerminator();
77   }
78   static inline bool classof(const Value *V) {
79     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
80   }
81
82   // \brief Returns true if this terminator relates to exception handling.
83   bool isExceptional() const {
84     switch (getOpcode()) {
85     case Instruction::CatchSwitch:
86     case Instruction::CatchRet:
87     case Instruction::CleanupRet:
88     case Instruction::Invoke:
89     case Instruction::Resume:
90       return true;
91     default:
92       return false;
93     }
94   }
95
96   //===--------------------------------------------------------------------===//
97   // succ_iterator definition
98   //===--------------------------------------------------------------------===//
99
100   template <class Term, class BB> // Successor Iterator
101   class SuccIterator : public std::iterator<std::random_access_iterator_tag, BB,
102                                             int, BB *, BB *> {
103     typedef std::iterator<std::random_access_iterator_tag, BB, int, BB *, BB *>
104         super;
105
106   public:
107     typedef typename super::pointer pointer;
108     typedef typename super::reference reference;
109
110   private:
111     Term TermInst;
112     unsigned idx;
113     typedef SuccIterator<Term, BB> Self;
114
115     inline bool index_is_valid(unsigned idx) {
116       return idx < TermInst->getNumSuccessors();
117     }
118
119     /// \brief Proxy object to allow write access in operator[]
120     class SuccessorProxy {
121       Self it;
122
123     public:
124       explicit SuccessorProxy(const Self &it) : it(it) {}
125
126       SuccessorProxy(const SuccessorProxy &) = default;
127
128       SuccessorProxy &operator=(SuccessorProxy r) {
129         *this = reference(r);
130         return *this;
131       }
132
133       SuccessorProxy &operator=(reference r) {
134         it.TermInst->setSuccessor(it.idx, r);
135         return *this;
136       }
137
138       operator reference() const { return *it; }
139     };
140
141   public:
142     // begin iterator
143     explicit inline SuccIterator(Term T) : TermInst(T), idx(0) {}
144     // end iterator
145     inline SuccIterator(Term T, bool) : TermInst(T) {
146       if (TermInst)
147         idx = TermInst->getNumSuccessors();
148       else
149         // Term == NULL happens, if a basic block is not fully constructed and
150         // consequently getTerminator() returns NULL. In this case we construct
151         // a SuccIterator which describes a basic block that has zero
152         // successors.
153         // Defining SuccIterator for incomplete and malformed CFGs is especially
154         // useful for debugging.
155         idx = 0;
156     }
157
158     /// This is used to interface between code that wants to
159     /// operate on terminator instructions directly.
160     unsigned getSuccessorIndex() const { return idx; }
161
162     inline bool operator==(const Self &x) const { return idx == x.idx; }
163     inline bool operator!=(const Self &x) const { return !operator==(x); }
164
165     inline reference operator*() const { return TermInst->getSuccessor(idx); }
166     inline pointer operator->() const { return operator*(); }
167
168     inline Self &operator++() {
169       ++idx;
170       return *this;
171     } // Preincrement
172
173     inline Self operator++(int) { // Postincrement
174       Self tmp = *this;
175       ++*this;
176       return tmp;
177     }
178
179     inline Self &operator--() {
180       --idx;
181       return *this;
182     }                             // Predecrement
183     inline Self operator--(int) { // Postdecrement
184       Self tmp = *this;
185       --*this;
186       return tmp;
187     }
188
189     inline bool operator<(const Self &x) const {
190       assert(TermInst == x.TermInst &&
191              "Cannot compare iterators of different blocks!");
192       return idx < x.idx;
193     }
194
195     inline bool operator<=(const Self &x) const {
196       assert(TermInst == x.TermInst &&
197              "Cannot compare iterators of different blocks!");
198       return idx <= x.idx;
199     }
200     inline bool operator>=(const Self &x) const {
201       assert(TermInst == x.TermInst &&
202              "Cannot compare iterators of different blocks!");
203       return idx >= x.idx;
204     }
205
206     inline bool operator>(const Self &x) const {
207       assert(TermInst == x.TermInst &&
208              "Cannot compare iterators of different blocks!");
209       return idx > x.idx;
210     }
211
212     inline Self &operator+=(int Right) {
213       unsigned new_idx = idx + Right;
214       assert(index_is_valid(new_idx) && "Iterator index out of bound");
215       idx = new_idx;
216       return *this;
217     }
218
219     inline Self operator+(int Right) const {
220       Self tmp = *this;
221       tmp += Right;
222       return tmp;
223     }
224
225     inline Self &operator-=(int Right) { return operator+=(-Right); }
226
227     inline Self operator-(int Right) const { return operator+(-Right); }
228
229     inline int operator-(const Self &x) const {
230       assert(TermInst == x.TermInst &&
231              "Cannot work on iterators of different blocks!");
232       int distance = idx - x.idx;
233       return distance;
234     }
235
236     inline SuccessorProxy operator[](int offset) {
237       Self tmp = *this;
238       tmp += offset;
239       return SuccessorProxy(tmp);
240     }
241
242     /// Get the source BB of this iterator.
243     inline BB *getSource() {
244       assert(TermInst && "Source not available, if basic block was malformed");
245       return TermInst->getParent();
246     }
247   };
248
249   typedef SuccIterator<TerminatorInst *, BasicBlock> succ_iterator;
250   typedef SuccIterator<const TerminatorInst *, const BasicBlock>
251       succ_const_iterator;
252   typedef llvm::iterator_range<succ_iterator> succ_range;
253   typedef llvm::iterator_range<succ_const_iterator> succ_const_range;
254
255 private:
256   inline succ_iterator succ_begin() { return succ_iterator(this); }
257   inline succ_const_iterator succ_begin() const {
258     return succ_const_iterator(this);
259   }
260   inline succ_iterator succ_end() { return succ_iterator(this, true); }
261   inline succ_const_iterator succ_end() const {
262     return succ_const_iterator(this, true);
263   }
264
265 public:
266   inline succ_range successors() {
267     return succ_range(succ_begin(), succ_end());
268   }
269   inline succ_const_range successors() const {
270     return succ_const_range(succ_begin(), succ_end());
271   }
272 };
273
274 //===----------------------------------------------------------------------===//
275 //                          UnaryInstruction Class
276 //===----------------------------------------------------------------------===//
277
278 class UnaryInstruction : public Instruction {
279   void *operator new(size_t, unsigned) = delete;
280
281 protected:
282   UnaryInstruction(Type *Ty, unsigned iType, Value *V,
283                    Instruction *IB = nullptr)
284     : Instruction(Ty, iType, &Op<0>(), 1, IB) {
285     Op<0>() = V;
286   }
287   UnaryInstruction(Type *Ty, unsigned iType, Value *V, BasicBlock *IAE)
288     : Instruction(Ty, iType, &Op<0>(), 1, IAE) {
289     Op<0>() = V;
290   }
291
292 public:
293   // allocate space for exactly one operand
294   void *operator new(size_t s) {
295     return User::operator new(s, 1);
296   }
297
298   // Out of line virtual method, so the vtable, etc has a home.
299   ~UnaryInstruction() override;
300
301   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
302   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
303
304   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
305   static inline bool classof(const Instruction *I) {
306     return I->getOpcode() == Instruction::Alloca ||
307            I->getOpcode() == Instruction::Load ||
308            I->getOpcode() == Instruction::VAArg ||
309            I->getOpcode() == Instruction::ExtractValue ||
310            (I->getOpcode() >= CastOpsBegin && I->getOpcode() < CastOpsEnd);
311   }
312   static inline bool classof(const Value *V) {
313     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
314   }
315 };
316
317 template <>
318 struct OperandTraits<UnaryInstruction> :
319   public FixedNumOperandTraits<UnaryInstruction, 1> {
320 };
321
322 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(UnaryInstruction, Value)
323
324 //===----------------------------------------------------------------------===//
325 //                           BinaryOperator Class
326 //===----------------------------------------------------------------------===//
327
328 class BinaryOperator : public Instruction {
329   void *operator new(size_t, unsigned) = delete;
330
331 protected:
332   void init(BinaryOps iType);
333   BinaryOperator(BinaryOps iType, Value *S1, Value *S2, Type *Ty,
334                  const Twine &Name, Instruction *InsertBefore);
335   BinaryOperator(BinaryOps iType, Value *S1, Value *S2, Type *Ty,
336                  const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
337
338   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
339   friend class Instruction;
340   BinaryOperator *cloneImpl() const;
341
342 public:
343   // allocate space for exactly two operands
344   void *operator new(size_t s) {
345     return User::operator new(s, 2);
346   }
347
348   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
349   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
350
351   /// Construct a binary instruction, given the opcode and the two
352   /// operands.  Optionally (if InstBefore is specified) insert the instruction
353   /// into a BasicBlock right before the specified instruction.  The specified
354   /// Instruction is allowed to be a dereferenced end iterator.
355   ///
356   static BinaryOperator *Create(BinaryOps Op, Value *S1, Value *S2,
357                                 const Twine &Name = Twine(),
358                                 Instruction *InsertBefore = nullptr);
359
360   /// Construct a binary instruction, given the opcode and the two
361   /// operands.  Also automatically insert this instruction to the end of the
362   /// BasicBlock specified.
363   ///
364   static BinaryOperator *Create(BinaryOps Op, Value *S1, Value *S2,
365                                 const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
366
367   /// These methods just forward to Create, and are useful when you
368   /// statically know what type of instruction you're going to create.  These
369   /// helpers just save some typing.
370 #define HANDLE_BINARY_INST(N, OPC, CLASS) \
371   static BinaryOperator *Create##OPC(Value *V1, Value *V2, \
372                                      const Twine &Name = "") {\
373     return Create(Instruction::OPC, V1, V2, Name);\
374   }
375 #include "llvm/IR/Instruction.def"
376 #define HANDLE_BINARY_INST(N, OPC, CLASS) \
377   static BinaryOperator *Create##OPC(Value *V1, Value *V2, \
378                                      const Twine &Name, BasicBlock *BB) {\
379     return Create(Instruction::OPC, V1, V2, Name, BB);\
380   }
381 #include "llvm/IR/Instruction.def"
382 #define HANDLE_BINARY_INST(N, OPC, CLASS) \
383   static BinaryOperator *Create##OPC(Value *V1, Value *V2, \
384                                      const Twine &Name, Instruction *I) {\
385     return Create(Instruction::OPC, V1, V2, Name, I);\
386   }
387 #include "llvm/IR/Instruction.def"
388
389   static BinaryOperator *CreateWithCopiedFlags(BinaryOps Opc,
390                                                Value *V1, Value *V2,
391                                                BinaryOperator *CopyBO,
392                                                const Twine &Name = "") {
393     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name);
394     BO->copyIRFlags(CopyBO);
395     return BO;
396   }
397
398   static BinaryOperator *CreateNSW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
399                                    const Twine &Name = "") {
400     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name);
401     BO->setHasNoSignedWrap(true);
402     return BO;
403   }
404   static BinaryOperator *CreateNSW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
405                                    const Twine &Name, BasicBlock *BB) {
406     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, BB);
407     BO->setHasNoSignedWrap(true);
408     return BO;
409   }
410   static BinaryOperator *CreateNSW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
411                                    const Twine &Name, Instruction *I) {
412     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, I);
413     BO->setHasNoSignedWrap(true);
414     return BO;
415   }
416
417   static BinaryOperator *CreateNUW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
418                                    const Twine &Name = "") {
419     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name);
420     BO->setHasNoUnsignedWrap(true);
421     return BO;
422   }
423   static BinaryOperator *CreateNUW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
424                                    const Twine &Name, BasicBlock *BB) {
425     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, BB);
426     BO->setHasNoUnsignedWrap(true);
427     return BO;
428   }
429   static BinaryOperator *CreateNUW(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
430                                    const Twine &Name, Instruction *I) {
431     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, I);
432     BO->setHasNoUnsignedWrap(true);
433     return BO;
434   }
435
436   static BinaryOperator *CreateExact(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
437                                      const Twine &Name = "") {
438     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name);
439     BO->setIsExact(true);
440     return BO;
441   }
442   static BinaryOperator *CreateExact(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
443                                      const Twine &Name, BasicBlock *BB) {
444     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, BB);
445     BO->setIsExact(true);
446     return BO;
447   }
448   static BinaryOperator *CreateExact(BinaryOps Opc, Value *V1, Value *V2,
449                                      const Twine &Name, Instruction *I) {
450     BinaryOperator *BO = Create(Opc, V1, V2, Name, I);
451     BO->setIsExact(true);
452     return BO;
453   }
454
455 #define DEFINE_HELPERS(OPC, NUWNSWEXACT)                                       \
456   static BinaryOperator *Create##NUWNSWEXACT##OPC(Value *V1, Value *V2,        \
457                                                   const Twine &Name = "") {    \
458     return Create##NUWNSWEXACT(Instruction::OPC, V1, V2, Name);                \
459   }                                                                            \
460   static BinaryOperator *Create##NUWNSWEXACT##OPC(                             \
461       Value *V1, Value *V2, const Twine &Name, BasicBlock *BB) {               \
462     return Create##NUWNSWEXACT(Instruction::OPC, V1, V2, Name, BB);            \
463   }                                                                            \
464   static BinaryOperator *Create##NUWNSWEXACT##OPC(                             \
465       Value *V1, Value *V2, const Twine &Name, Instruction *I) {               \
466     return Create##NUWNSWEXACT(Instruction::OPC, V1, V2, Name, I);             \
467   }
468
469   DEFINE_HELPERS(Add, NSW) // CreateNSWAdd
470   DEFINE_HELPERS(Add, NUW) // CreateNUWAdd
471   DEFINE_HELPERS(Sub, NSW) // CreateNSWSub
472   DEFINE_HELPERS(Sub, NUW) // CreateNUWSub
473   DEFINE_HELPERS(Mul, NSW) // CreateNSWMul
474   DEFINE_HELPERS(Mul, NUW) // CreateNUWMul
475   DEFINE_HELPERS(Shl, NSW) // CreateNSWShl
476   DEFINE_HELPERS(Shl, NUW) // CreateNUWShl
477
478   DEFINE_HELPERS(SDiv, Exact)  // CreateExactSDiv
479   DEFINE_HELPERS(UDiv, Exact)  // CreateExactUDiv
480   DEFINE_HELPERS(AShr, Exact)  // CreateExactAShr
481   DEFINE_HELPERS(LShr, Exact)  // CreateExactLShr
482
483 #undef DEFINE_HELPERS
484
485   /// Helper functions to construct and inspect unary operations (NEG and NOT)
486   /// via binary operators SUB and XOR:
487   ///
488   /// Create the NEG and NOT instructions out of SUB and XOR instructions.
489   ///
490   static BinaryOperator *CreateNeg(Value *Op, const Twine &Name = "",
491                                    Instruction *InsertBefore = nullptr);
492   static BinaryOperator *CreateNeg(Value *Op, const Twine &Name,
493                                    BasicBlock *InsertAtEnd);
494   static BinaryOperator *CreateNSWNeg(Value *Op, const Twine &Name = "",
495                                       Instruction *InsertBefore = nullptr);
496   static BinaryOperator *CreateNSWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
497                                       BasicBlock *InsertAtEnd);
498   static BinaryOperator *CreateNUWNeg(Value *Op, const Twine &Name = "",
499                                       Instruction *InsertBefore = nullptr);
500   static BinaryOperator *CreateNUWNeg(Value *Op, const Twine &Name,
501                                       BasicBlock *InsertAtEnd);
502   static BinaryOperator *CreateFNeg(Value *Op, const Twine &Name = "",
503                                     Instruction *InsertBefore = nullptr);
504   static BinaryOperator *CreateFNeg(Value *Op, const Twine &Name,
505                                     BasicBlock *InsertAtEnd);
506   static BinaryOperator *CreateNot(Value *Op, const Twine &Name = "",
507                                    Instruction *InsertBefore = nullptr);
508   static BinaryOperator *CreateNot(Value *Op, const Twine &Name,
509                                    BasicBlock *InsertAtEnd);
510
511   /// Check if the given Value is a NEG, FNeg, or NOT instruction.
512   ///
513   static bool isNeg(const Value *V);
514   static bool isFNeg(const Value *V, bool IgnoreZeroSign=false);
515   static bool isNot(const Value *V);
516
517   /// Helper functions to extract the unary argument of a NEG, FNEG or NOT
518   /// operation implemented via Sub, FSub, or Xor.
519   ///
520   static const Value *getNegArgument(const Value *BinOp);
521   static       Value *getNegArgument(      Value *BinOp);
522   static const Value *getFNegArgument(const Value *BinOp);
523   static       Value *getFNegArgument(      Value *BinOp);
524   static const Value *getNotArgument(const Value *BinOp);
525   static       Value *getNotArgument(      Value *BinOp);
526
527   BinaryOps getOpcode() const {
528     return static_cast<BinaryOps>(Instruction::getOpcode());
529   }
530
531   /// Exchange the two operands to this instruction.
532   /// This instruction is safe to use on any binary instruction and
533   /// does not modify the semantics of the instruction.  If the instruction
534   /// cannot be reversed (ie, it's a Div), then return true.
535   ///
536   bool swapOperands();
537
538   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
539   static inline bool classof(const Instruction *I) {
540     return I->isBinaryOp();
541   }
542   static inline bool classof(const Value *V) {
543     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
544   }
545 };
546
547 template <>
548 struct OperandTraits<BinaryOperator> :
549   public FixedNumOperandTraits<BinaryOperator, 2> {
550 };
551
552 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(BinaryOperator, Value)
553
554 //===----------------------------------------------------------------------===//
555 //                               CastInst Class
556 //===----------------------------------------------------------------------===//
557
558 /// This is the base class for all instructions that perform data
559 /// casts. It is simply provided so that instruction category testing
560 /// can be performed with code like:
561 ///
562 /// if (isa<CastInst>(Instr)) { ... }
563 /// @brief Base class of casting instructions.
564 class CastInst : public UnaryInstruction {
565   void anchor() override;
566
567 protected:
568   /// @brief Constructor with insert-before-instruction semantics for subclasses
569   CastInst(Type *Ty, unsigned iType, Value *S,
570            const Twine &NameStr = "", Instruction *InsertBefore = nullptr)
571     : UnaryInstruction(Ty, iType, S, InsertBefore) {
572     setName(NameStr);
573   }
574   /// @brief Constructor with insert-at-end-of-block semantics for subclasses
575   CastInst(Type *Ty, unsigned iType, Value *S,
576            const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd)
577     : UnaryInstruction(Ty, iType, S, InsertAtEnd) {
578     setName(NameStr);
579   }
580
581 public:
582   /// Provides a way to construct any of the CastInst subclasses using an
583   /// opcode instead of the subclass's constructor. The opcode must be in the
584   /// CastOps category (Instruction::isCast(opcode) returns true). This
585   /// constructor has insert-before-instruction semantics to automatically
586   /// insert the new CastInst before InsertBefore (if it is non-null).
587   /// @brief Construct any of the CastInst subclasses
588   static CastInst *Create(
589     Instruction::CastOps,    ///< The opcode of the cast instruction
590     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
591     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
592     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
593     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
594   );
595   /// Provides a way to construct any of the CastInst subclasses using an
596   /// opcode instead of the subclass's constructor. The opcode must be in the
597   /// CastOps category. This constructor has insert-at-end-of-block semantics
598   /// to automatically insert the new CastInst at the end of InsertAtEnd (if
599   /// its non-null).
600   /// @brief Construct any of the CastInst subclasses
601   static CastInst *Create(
602     Instruction::CastOps,    ///< The opcode for the cast instruction
603     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
604     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
605     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
606     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
607   );
608
609   /// @brief Create a ZExt or BitCast cast instruction
610   static CastInst *CreateZExtOrBitCast(
611     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
612     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
613     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
614     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
615   );
616
617   /// @brief Create a ZExt or BitCast cast instruction
618   static CastInst *CreateZExtOrBitCast(
619     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
620     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
621     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
622     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
623   );
624
625   /// @brief Create a SExt or BitCast cast instruction
626   static CastInst *CreateSExtOrBitCast(
627     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
628     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
629     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
630     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
631   );
632
633   /// @brief Create a SExt or BitCast cast instruction
634   static CastInst *CreateSExtOrBitCast(
635     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
636     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
637     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
638     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
639   );
640
641   /// @brief Create a BitCast AddrSpaceCast, or a PtrToInt cast instruction.
642   static CastInst *CreatePointerCast(
643     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
644     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
645     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
646     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
647   );
648
649   /// @brief Create a BitCast, AddrSpaceCast or a PtrToInt cast instruction.
650   static CastInst *CreatePointerCast(
651     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
652     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
653     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
654     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
655   );
656
657   /// @brief Create a BitCast or an AddrSpaceCast cast instruction.
658   static CastInst *CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(
659     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
660     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
661     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
662     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
663   );
664
665   /// @brief Create a BitCast or an AddrSpaceCast cast instruction.
666   static CastInst *CreatePointerBitCastOrAddrSpaceCast(
667     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
668     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
669     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
670     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
671   );
672
673   /// @brief Create a BitCast, a PtrToInt, or an IntToPTr cast instruction.
674   ///
675   /// If the value is a pointer type and the destination an integer type,
676   /// creates a PtrToInt cast. If the value is an integer type and the
677   /// destination a pointer type, creates an IntToPtr cast. Otherwise, creates
678   /// a bitcast.
679   static CastInst *CreateBitOrPointerCast(
680     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
681     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
682     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
683     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
684   );
685
686   /// @brief Create a ZExt, BitCast, or Trunc for int -> int casts.
687   static CastInst *CreateIntegerCast(
688     Value *S,                ///< The pointer value to be casted (operand 0)
689     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
690     bool isSigned,           ///< Whether to regard S as signed or not
691     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
692     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
693   );
694
695   /// @brief Create a ZExt, BitCast, or Trunc for int -> int casts.
696   static CastInst *CreateIntegerCast(
697     Value *S,                ///< The integer value to be casted (operand 0)
698     Type *Ty,          ///< The integer type to which operand is casted
699     bool isSigned,           ///< Whether to regard S as signed or not
700     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
701     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
702   );
703
704   /// @brief Create an FPExt, BitCast, or FPTrunc for fp -> fp casts
705   static CastInst *CreateFPCast(
706     Value *S,                ///< The floating point value to be casted
707     Type *Ty,          ///< The floating point type to cast to
708     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
709     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
710   );
711
712   /// @brief Create an FPExt, BitCast, or FPTrunc for fp -> fp casts
713   static CastInst *CreateFPCast(
714     Value *S,                ///< The floating point value to be casted
715     Type *Ty,          ///< The floating point type to cast to
716     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
717     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
718   );
719
720   /// @brief Create a Trunc or BitCast cast instruction
721   static CastInst *CreateTruncOrBitCast(
722     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
723     Type *Ty,          ///< The type to which cast should be made
724     const Twine &Name = "", ///< Name for the instruction
725     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Place to insert the instruction
726   );
727
728   /// @brief Create a Trunc or BitCast cast instruction
729   static CastInst *CreateTruncOrBitCast(
730     Value *S,                ///< The value to be casted (operand 0)
731     Type *Ty,          ///< The type to which operand is casted
732     const Twine &Name, ///< The name for the instruction
733     BasicBlock *InsertAtEnd  ///< The block to insert the instruction into
734   );
735
736   /// @brief Check whether it is valid to call getCastOpcode for these types.
737   static bool isCastable(
738     Type *SrcTy, ///< The Type from which the value should be cast.
739     Type *DestTy ///< The Type to which the value should be cast.
740   );
741
742   /// @brief Check whether a bitcast between these types is valid
743   static bool isBitCastable(
744     Type *SrcTy, ///< The Type from which the value should be cast.
745     Type *DestTy ///< The Type to which the value should be cast.
746   );
747
748   /// @brief Check whether a bitcast, inttoptr, or ptrtoint cast between these
749   /// types is valid and a no-op.
750   ///
751   /// This ensures that any pointer<->integer cast has enough bits in the
752   /// integer and any other cast is a bitcast.
753   static bool isBitOrNoopPointerCastable(
754       Type *SrcTy,  ///< The Type from which the value should be cast.
755       Type *DestTy, ///< The Type to which the value should be cast.
756       const DataLayout &DL);
757
758   /// Returns the opcode necessary to cast Val into Ty using usual casting
759   /// rules.
760   /// @brief Infer the opcode for cast operand and type
761   static Instruction::CastOps getCastOpcode(
762     const Value *Val, ///< The value to cast
763     bool SrcIsSigned, ///< Whether to treat the source as signed
764     Type *Ty,   ///< The Type to which the value should be casted
765     bool DstIsSigned  ///< Whether to treate the dest. as signed
766   );
767
768   /// There are several places where we need to know if a cast instruction
769   /// only deals with integer source and destination types. To simplify that
770   /// logic, this method is provided.
771   /// @returns true iff the cast has only integral typed operand and dest type.
772   /// @brief Determine if this is an integer-only cast.
773   bool isIntegerCast() const;
774
775   /// A lossless cast is one that does not alter the basic value. It implies
776   /// a no-op cast but is more stringent, preventing things like int->float,
777   /// long->double, or int->ptr.
778   /// @returns true iff the cast is lossless.
779   /// @brief Determine if this is a lossless cast.
780   bool isLosslessCast() const;
781
782   /// A no-op cast is one that can be effected without changing any bits.
783   /// It implies that the source and destination types are the same size. The
784   /// IntPtrTy argument is used to make accurate determinations for casts
785   /// involving Integer and Pointer types. They are no-op casts if the integer
786   /// is the same size as the pointer. However, pointer size varies with
787   /// platform. Generally, the result of DataLayout::getIntPtrType() should be
788   /// passed in. If that's not available, use Type::Int64Ty, which will make
789   /// the isNoopCast call conservative.
790   /// @brief Determine if the described cast is a no-op cast.
791   static bool isNoopCast(
792     Instruction::CastOps Opcode,  ///< Opcode of cast
793     Type *SrcTy,   ///< SrcTy of cast
794     Type *DstTy,   ///< DstTy of cast
795     Type *IntPtrTy ///< Integer type corresponding to Ptr types
796   );
797
798   /// @brief Determine if this cast is a no-op cast.
799   bool isNoopCast(
800     Type *IntPtrTy ///< Integer type corresponding to pointer
801   ) const;
802
803   /// @brief Determine if this cast is a no-op cast.
804   ///
805   /// \param DL is the DataLayout to get the Int Ptr type from.
806   bool isNoopCast(const DataLayout &DL) const;
807
808   /// Determine how a pair of casts can be eliminated, if they can be at all.
809   /// This is a helper function for both CastInst and ConstantExpr.
810   /// @returns 0 if the CastInst pair can't be eliminated, otherwise
811   /// returns Instruction::CastOps value for a cast that can replace
812   /// the pair, casting SrcTy to DstTy.
813   /// @brief Determine if a cast pair is eliminable
814   static unsigned isEliminableCastPair(
815     Instruction::CastOps firstOpcode,  ///< Opcode of first cast
816     Instruction::CastOps secondOpcode, ///< Opcode of second cast
817     Type *SrcTy, ///< SrcTy of 1st cast
818     Type *MidTy, ///< DstTy of 1st cast & SrcTy of 2nd cast
819     Type *DstTy, ///< DstTy of 2nd cast
820     Type *SrcIntPtrTy, ///< Integer type corresponding to Ptr SrcTy, or null
821     Type *MidIntPtrTy, ///< Integer type corresponding to Ptr MidTy, or null
822     Type *DstIntPtrTy  ///< Integer type corresponding to Ptr DstTy, or null
823   );
824
825   /// @brief Return the opcode of this CastInst
826   Instruction::CastOps getOpcode() const {
827     return Instruction::CastOps(Instruction::getOpcode());
828   }
829
830   /// @brief Return the source type, as a convenience
831   Type* getSrcTy() const { return getOperand(0)->getType(); }
832   /// @brief Return the destination type, as a convenience
833   Type* getDestTy() const { return getType(); }
834
835   /// This method can be used to determine if a cast from S to DstTy using
836   /// Opcode op is valid or not.
837   /// @returns true iff the proposed cast is valid.
838   /// @brief Determine if a cast is valid without creating one.
839   static bool castIsValid(Instruction::CastOps op, Value *S, Type *DstTy);
840
841   /// @brief Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
842   static inline bool classof(const Instruction *I) {
843     return I->isCast();
844   }
845   static inline bool classof(const Value *V) {
846     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
847   }
848 };
849
850 //===----------------------------------------------------------------------===//
851 //                               CmpInst Class
852 //===----------------------------------------------------------------------===//
853
854 /// This class is the base class for the comparison instructions.
855 /// @brief Abstract base class of comparison instructions.
856 class CmpInst : public Instruction {
857 public:
858   /// This enumeration lists the possible predicates for CmpInst subclasses.
859   /// Values in the range 0-31 are reserved for FCmpInst, while values in the
860   /// range 32-64 are reserved for ICmpInst. This is necessary to ensure the
861   /// predicate values are not overlapping between the classes.
862   ///
863   /// Some passes (e.g. InstCombine) depend on the bit-wise characteristics of
864   /// FCMP_* values. Changing the bit patterns requires a potential change to
865   /// those passes.
866   enum Predicate {
867     // Opcode              U L G E    Intuitive operation
868     FCMP_FALSE =  0,  ///< 0 0 0 0    Always false (always folded)
869     FCMP_OEQ   =  1,  ///< 0 0 0 1    True if ordered and equal
870     FCMP_OGT   =  2,  ///< 0 0 1 0    True if ordered and greater than
871     FCMP_OGE   =  3,  ///< 0 0 1 1    True if ordered and greater than or equal
872     FCMP_OLT   =  4,  ///< 0 1 0 0    True if ordered and less than
873     FCMP_OLE   =  5,  ///< 0 1 0 1    True if ordered and less than or equal
874     FCMP_ONE   =  6,  ///< 0 1 1 0    True if ordered and operands are unequal
875     FCMP_ORD   =  7,  ///< 0 1 1 1    True if ordered (no nans)
876     FCMP_UNO   =  8,  ///< 1 0 0 0    True if unordered: isnan(X) | isnan(Y)
877     FCMP_UEQ   =  9,  ///< 1 0 0 1    True if unordered or equal
878     FCMP_UGT   = 10,  ///< 1 0 1 0    True if unordered or greater than
879     FCMP_UGE   = 11,  ///< 1 0 1 1    True if unordered, greater than, or equal
880     FCMP_ULT   = 12,  ///< 1 1 0 0    True if unordered or less than
881     FCMP_ULE   = 13,  ///< 1 1 0 1    True if unordered, less than, or equal
882     FCMP_UNE   = 14,  ///< 1 1 1 0    True if unordered or not equal
883     FCMP_TRUE  = 15,  ///< 1 1 1 1    Always true (always folded)
884     FIRST_FCMP_PREDICATE = FCMP_FALSE,
885     LAST_FCMP_PREDICATE = FCMP_TRUE,
886     BAD_FCMP_PREDICATE = FCMP_TRUE + 1,
887     ICMP_EQ    = 32,  ///< equal
888     ICMP_NE    = 33,  ///< not equal
889     ICMP_UGT   = 34,  ///< unsigned greater than
890     ICMP_UGE   = 35,  ///< unsigned greater or equal
891     ICMP_ULT   = 36,  ///< unsigned less than
892     ICMP_ULE   = 37,  ///< unsigned less or equal
893     ICMP_SGT   = 38,  ///< signed greater than
894     ICMP_SGE   = 39,  ///< signed greater or equal
895     ICMP_SLT   = 40,  ///< signed less than
896     ICMP_SLE   = 41,  ///< signed less or equal
897     FIRST_ICMP_PREDICATE = ICMP_EQ,
898     LAST_ICMP_PREDICATE = ICMP_SLE,
899     BAD_ICMP_PREDICATE = ICMP_SLE + 1
900   };
901
902 private:
903   void *operator new(size_t, unsigned) = delete;
904   CmpInst() = delete;
905
906 protected:
907   CmpInst(Type *ty, Instruction::OtherOps op, Predicate pred,
908           Value *LHS, Value *RHS, const Twine &Name = "",
909           Instruction *InsertBefore = nullptr);
910
911   CmpInst(Type *ty, Instruction::OtherOps op, Predicate pred,
912           Value *LHS, Value *RHS, const Twine &Name,
913           BasicBlock *InsertAtEnd);
914
915   void anchor() override; // Out of line virtual method.
916
917 public:
918   // allocate space for exactly two operands
919   void *operator new(size_t s) {
920     return User::operator new(s, 2);
921   }
922   /// Construct a compare instruction, given the opcode, the predicate and
923   /// the two operands.  Optionally (if InstBefore is specified) insert the
924   /// instruction into a BasicBlock right before the specified instruction.
925   /// The specified Instruction is allowed to be a dereferenced end iterator.
926   /// @brief Create a CmpInst
927   static CmpInst *Create(OtherOps Op,
928                          Predicate predicate, Value *S1,
929                          Value *S2, const Twine &Name = "",
930                          Instruction *InsertBefore = nullptr);
931
932   /// Construct a compare instruction, given the opcode, the predicate and the
933   /// two operands.  Also automatically insert this instruction to the end of
934   /// the BasicBlock specified.
935   /// @brief Create a CmpInst
936   static CmpInst *Create(OtherOps Op, Predicate predicate, Value *S1,
937                          Value *S2, const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
938
939   /// @brief Get the opcode casted to the right type
940   OtherOps getOpcode() const {
941     return static_cast<OtherOps>(Instruction::getOpcode());
942   }
943
944   /// @brief Return the predicate for this instruction.
945   Predicate getPredicate() const {
946     return Predicate(getSubclassDataFromInstruction());
947   }
948
949   /// @brief Set the predicate for this instruction to the specified value.
950   void setPredicate(Predicate P) { setInstructionSubclassData(P); }
951
952   static bool isFPPredicate(Predicate P) {
953     return P >= FIRST_FCMP_PREDICATE && P <= LAST_FCMP_PREDICATE;
954   }
955
956   static bool isIntPredicate(Predicate P) {
957     return P >= FIRST_ICMP_PREDICATE && P <= LAST_ICMP_PREDICATE;
958   }
959
960   bool isFPPredicate() const { return isFPPredicate(getPredicate()); }
961   bool isIntPredicate() const { return isIntPredicate(getPredicate()); }
962
963   /// For example, EQ -> NE, UGT -> ULE, SLT -> SGE,
964   ///              OEQ -> UNE, UGT -> OLE, OLT -> UGE, etc.
965   /// @returns the inverse predicate for the instruction's current predicate.
966   /// @brief Return the inverse of the instruction's predicate.
967   Predicate getInversePredicate() const {
968     return getInversePredicate(getPredicate());
969   }
970
971   /// For example, EQ -> NE, UGT -> ULE, SLT -> SGE,
972   ///              OEQ -> UNE, UGT -> OLE, OLT -> UGE, etc.
973   /// @returns the inverse predicate for predicate provided in \p pred.
974   /// @brief Return the inverse of a given predicate
975   static Predicate getInversePredicate(Predicate pred);
976
977   /// For example, EQ->EQ, SLE->SGE, ULT->UGT,
978   ///              OEQ->OEQ, ULE->UGE, OLT->OGT, etc.
979   /// @returns the predicate that would be the result of exchanging the two
980   /// operands of the CmpInst instruction without changing the result
981   /// produced.
982   /// @brief Return the predicate as if the operands were swapped
983   Predicate getSwappedPredicate() const {
984     return getSwappedPredicate(getPredicate());
985   }
986
987   /// This is a static version that you can use without an instruction
988   /// available.
989   /// @brief Return the predicate as if the operands were swapped.
990   static Predicate getSwappedPredicate(Predicate pred);
991
992   /// @brief Provide more efficient getOperand methods.
993   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
994
995   /// This is just a convenience that dispatches to the subclasses.
996   /// @brief Swap the operands and adjust predicate accordingly to retain
997   /// the same comparison.
998   void swapOperands();
999
1000   /// This is just a convenience that dispatches to the subclasses.
1001   /// @brief Determine if this CmpInst is commutative.
1002   bool isCommutative() const;
1003
1004   /// This is just a convenience that dispatches to the subclasses.
1005   /// @brief Determine if this is an equals/not equals predicate.
1006   bool isEquality() const;
1007
1008   /// @returns true if the comparison is signed, false otherwise.
1009   /// @brief Determine if this instruction is using a signed comparison.
1010   bool isSigned() const {
1011     return isSigned(getPredicate());
1012   }
1013
1014   /// @returns true if the comparison is unsigned, false otherwise.
1015   /// @brief Determine if this instruction is using an unsigned comparison.
1016   bool isUnsigned() const {
1017     return isUnsigned(getPredicate());
1018   }
1019
1020   /// For example, ULT->SLT, ULE->SLE, UGT->SGT, UGE->SGE, SLT->Failed assert
1021   /// @returns the signed version of the unsigned predicate pred.
1022   /// @brief return the signed version of a predicate
1023   static Predicate getSignedPredicate(Predicate pred);
1024
1025   /// For example, ULT->SLT, ULE->SLE, UGT->SGT, UGE->SGE, SLT->Failed assert
1026   /// @returns the signed version of the predicate for this instruction (which
1027   /// has to be an unsigned predicate).
1028   /// @brief return the signed version of a predicate
1029   Predicate getSignedPredicate() {
1030     return getSignedPredicate(getPredicate());
1031   }
1032
1033   /// This is just a convenience.
1034   /// @brief Determine if this is true when both operands are the same.
1035   bool isTrueWhenEqual() const {
1036     return isTrueWhenEqual(getPredicate());
1037   }
1038
1039   /// This is just a convenience.
1040   /// @brief Determine if this is false when both operands are the same.
1041   bool isFalseWhenEqual() const {
1042     return isFalseWhenEqual(getPredicate());
1043   }
1044
1045   /// @brief Determine if Pred1 implies Pred2 is true when two compares have
1046   /// matching operands.
1047   bool isImpliedTrueByMatchingCmp(Predicate Pred2) {
1048     return isImpliedTrueByMatchingCmp(getPredicate(), Pred2);
1049   }
1050
1051   /// @brief Determine if Pred1 implies Pred2 is false when two compares have
1052   /// matching operands.
1053   bool isImpliedFalseByMatchingCmp(Predicate Pred2) {
1054     return isImpliedFalseByMatchingCmp(getPredicate(), Pred2);
1055   }
1056
1057   /// @returns true if the predicate is unsigned, false otherwise.
1058   /// @brief Determine if the predicate is an unsigned operation.
1059   static bool isUnsigned(Predicate predicate);
1060
1061   /// @returns true if the predicate is signed, false otherwise.
1062   /// @brief Determine if the predicate is an signed operation.
1063   static bool isSigned(Predicate predicate);
1064
1065   /// @brief Determine if the predicate is an ordered operation.
1066   static bool isOrdered(Predicate predicate);
1067
1068   /// @brief Determine if the predicate is an unordered operation.
1069   static bool isUnordered(Predicate predicate);
1070
1071   /// Determine if the predicate is true when comparing a value with itself.
1072   static bool isTrueWhenEqual(Predicate predicate);
1073
1074   /// Determine if the predicate is false when comparing a value with itself.
1075   static bool isFalseWhenEqual(Predicate predicate);
1076
1077   /// Determine if Pred1 implies Pred2 is true when two compares have matching
1078   /// operands.
1079   static bool isImpliedTrueByMatchingCmp(Predicate Pred1, Predicate Pred2);
1080
1081   /// Determine if Pred1 implies Pred2 is false when two compares have matching
1082   /// operands.
1083   static bool isImpliedFalseByMatchingCmp(Predicate Pred1, Predicate Pred2);
1084
1085   /// @brief Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1086   static inline bool classof(const Instruction *I) {
1087     return I->getOpcode() == Instruction::ICmp ||
1088            I->getOpcode() == Instruction::FCmp;
1089   }
1090   static inline bool classof(const Value *V) {
1091     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
1092   }
1093
1094   /// @brief Create a result type for fcmp/icmp
1095   static Type* makeCmpResultType(Type* opnd_type) {
1096     if (VectorType* vt = dyn_cast<VectorType>(opnd_type)) {
1097       return VectorType::get(Type::getInt1Ty(opnd_type->getContext()),
1098                              vt->getNumElements());
1099     }
1100     return Type::getInt1Ty(opnd_type->getContext());
1101   }
1102
1103 private:
1104   // Shadow Value::setValueSubclassData with a private forwarding method so that
1105   // subclasses cannot accidentally use it.
1106   void setValueSubclassData(unsigned short D) {
1107     Value::setValueSubclassData(D);
1108   }
1109 };
1110
1111 // FIXME: these are redundant if CmpInst < BinaryOperator
1112 template <>
1113 struct OperandTraits<CmpInst> : public FixedNumOperandTraits<CmpInst, 2> {
1114 };
1115
1116 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(CmpInst, Value)
1117
1118 //===----------------------------------------------------------------------===//
1119 //                           FuncletPadInst Class
1120 //===----------------------------------------------------------------------===//
1121 class FuncletPadInst : public Instruction {
1122 private:
1123   void init(Value *ParentPad, ArrayRef<Value *> Args, const Twine &NameStr);
1124
1125   FuncletPadInst(const FuncletPadInst &CPI);
1126
1127   explicit FuncletPadInst(Instruction::FuncletPadOps Op, Value *ParentPad,
1128                           ArrayRef<Value *> Args, unsigned Values,
1129                           const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
1130   explicit FuncletPadInst(Instruction::FuncletPadOps Op, Value *ParentPad,
1131                           ArrayRef<Value *> Args, unsigned Values,
1132                           const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
1133
1134 protected:
1135   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
1136   friend class Instruction;
1137   friend class CatchPadInst;
1138   friend class CleanupPadInst;
1139   FuncletPadInst *cloneImpl() const;
1140
1141 public:
1142   /// Provide fast operand accessors
1143   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
1144
1145   /// getNumArgOperands - Return the number of funcletpad arguments.
1146   ///
1147   unsigned getNumArgOperands() const { return getNumOperands() - 1; }
1148
1149   /// Convenience accessors
1150
1151   /// \brief Return the outer EH-pad this funclet is nested within.
1152   ///
1153   /// Note: This returns the associated CatchSwitchInst if this FuncletPadInst
1154   /// is a CatchPadInst.
1155   Value *getParentPad() const { return Op<-1>(); }
1156   void setParentPad(Value *ParentPad) {
1157     assert(ParentPad);
1158     Op<-1>() = ParentPad;
1159   }
1160
1161   /// getArgOperand/setArgOperand - Return/set the i-th funcletpad argument.
1162   ///
1163   Value *getArgOperand(unsigned i) const { return getOperand(i); }
1164   void setArgOperand(unsigned i, Value *v) { setOperand(i, v); }
1165
1166   /// arg_operands - iteration adapter for range-for loops.
1167   op_range arg_operands() { return op_range(op_begin(), op_end() - 1); }
1168
1169   /// arg_operands - iteration adapter for range-for loops.
1170   const_op_range arg_operands() const {
1171     return const_op_range(op_begin(), op_end() - 1);
1172   }
1173
1174   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1175   static inline bool classof(const Instruction *I) { return I->isFuncletPad(); }
1176   static inline bool classof(const Value *V) {
1177     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
1178   }
1179 };
1180
1181 template <>
1182 struct OperandTraits<FuncletPadInst>
1183     : public VariadicOperandTraits<FuncletPadInst, /*MINARITY=*/1> {};
1184
1185 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(FuncletPadInst, Value)
1186
1187 /// \brief A lightweight accessor for an operand bundle meant to be passed
1188 /// around by value.
1189 struct OperandBundleUse {
1190   ArrayRef<Use> Inputs;
1191
1192   OperandBundleUse() {}
1193   explicit OperandBundleUse(StringMapEntry<uint32_t> *Tag, ArrayRef<Use> Inputs)
1194       : Inputs(Inputs), Tag(Tag) {}
1195
1196   /// \brief Return true if the operand at index \p Idx in this operand bundle
1197   /// has the attribute A.
1198   bool operandHasAttr(unsigned Idx, Attribute::AttrKind A) const {
1199     if (isDeoptOperandBundle())
1200       if (A == Attribute::ReadOnly || A == Attribute::NoCapture)
1201         return Inputs[Idx]->getType()->isPointerTy();
1202
1203     // Conservative answer:  no operands have any attributes.
1204     return false;
1205   };
1206
1207   /// \brief Return the tag of this operand bundle as a string.
1208   StringRef getTagName() const {
1209     return Tag->getKey();
1210   }
1211
1212   /// \brief Return the tag of this operand bundle as an integer.
1213   ///
1214   /// Operand bundle tags are interned by LLVMContextImpl::getOrInsertBundleTag,
1215   /// and this function returns the unique integer getOrInsertBundleTag
1216   /// associated the tag of this operand bundle to.
1217   uint32_t getTagID() const {
1218     return Tag->getValue();
1219   }
1220
1221   /// \brief Return true if this is a "deopt" operand bundle.
1222   bool isDeoptOperandBundle() const {
1223     return getTagID() == LLVMContext::OB_deopt;
1224   }
1225
1226   /// \brief Return true if this is a "funclet" operand bundle.
1227   bool isFuncletOperandBundle() const {
1228     return getTagID() == LLVMContext::OB_funclet;
1229   }
1230
1231 private:
1232   /// \brief Pointer to an entry in LLVMContextImpl::getOrInsertBundleTag.
1233   StringMapEntry<uint32_t> *Tag;
1234 };
1235
1236 /// \brief A container for an operand bundle being viewed as a set of values
1237 /// rather than a set of uses.
1238 ///
1239 /// Unlike OperandBundleUse, OperandBundleDefT owns the memory it carries, and
1240 /// so it is possible to create and pass around "self-contained" instances of
1241 /// OperandBundleDef and ConstOperandBundleDef.
1242 template <typename InputTy> class OperandBundleDefT {
1243   std::string Tag;
1244   std::vector<InputTy> Inputs;
1245
1246 public:
1247   explicit OperandBundleDefT(std::string Tag, std::vector<InputTy> Inputs)
1248       : Tag(std::move(Tag)), Inputs(std::move(Inputs)) {}
1249   explicit OperandBundleDefT(std::string Tag, ArrayRef<InputTy> Inputs)
1250       : Tag(std::move(Tag)), Inputs(Inputs) {}
1251
1252   explicit OperandBundleDefT(const OperandBundleUse &OBU) {
1253     Tag = OBU.getTagName();
1254     Inputs.insert(Inputs.end(), OBU.Inputs.begin(), OBU.Inputs.end());
1255   }
1256
1257   ArrayRef<InputTy> inputs() const { return Inputs; }
1258
1259   typedef typename std::vector<InputTy>::const_iterator input_iterator;
1260   size_t input_size() const { return Inputs.size(); }
1261   input_iterator input_begin() const { return Inputs.begin(); }
1262   input_iterator input_end() const { return Inputs.end(); }
1263
1264   StringRef getTag() const { return Tag; }
1265 };
1266
1267 typedef OperandBundleDefT<Value *> OperandBundleDef;
1268 typedef OperandBundleDefT<const Value *> ConstOperandBundleDef;
1269
1270 /// \brief A mixin to add operand bundle functionality to llvm instruction
1271 /// classes.
1272 ///
1273 /// OperandBundleUser uses the descriptor area co-allocated with the host User
1274 /// to store some meta information about which operands are "normal" operands,
1275 /// and which ones belong to some operand bundle.
1276 ///
1277 /// The layout of an operand bundle user is
1278 ///
1279 ///          +-----------uint32_t End-------------------------------------+
1280 ///          |                                                            |
1281 ///          |  +--------uint32_t Begin--------------------+              |
1282 ///          |  |                                          |              |
1283 ///          ^  ^                                          v              v
1284 ///  |------|------|----|----|----|----|----|---------|----|---------|----|-----
1285 ///  | BOI0 | BOI1 | .. | DU | U0 | U1 | .. | BOI0_U0 | .. | BOI1_U0 | .. | Un
1286 ///  |------|------|----|----|----|----|----|---------|----|---------|----|-----
1287 ///   v  v                                  ^              ^
1288 ///   |  |                                  |              |
1289 ///   |  +--------uint32_t Begin------------+              |
1290 ///   |                                                    |
1291 ///   +-----------uint32_t End-----------------------------+
1292 ///
1293 ///
1294 /// BOI0, BOI1 ... are descriptions of operand bundles in this User's use list.
1295 /// These descriptions are installed and managed by this class, and they're all
1296 /// instances of OperandBundleUser<T>::BundleOpInfo.
1297 ///
1298 /// DU is an additional descriptor installed by User's 'operator new' to keep
1299 /// track of the 'BOI0 ... BOIN' co-allocation.  OperandBundleUser does not
1300 /// access or modify DU in any way, it's an implementation detail private to
1301 /// User.
1302 ///
1303 /// The regular Use& vector for the User starts at U0.  The operand bundle uses
1304 /// are part of the Use& vector, just like normal uses.  In the diagram above,
1305 /// the operand bundle uses start at BOI0_U0.  Each instance of BundleOpInfo has
1306 /// information about a contiguous set of uses constituting an operand bundle,
1307 /// and the total set of operand bundle uses themselves form a contiguous set of
1308 /// uses (i.e. there are no gaps between uses corresponding to individual
1309 /// operand bundles).
1310 ///
1311 /// This class does not know the location of the set of operand bundle uses
1312 /// within the use list -- that is decided by the User using this class via the
1313 /// BeginIdx argument in populateBundleOperandInfos.
1314 ///
1315 /// Currently operand bundle users with hung-off operands are not supported.
1316 template <typename InstrTy, typename OpIteratorTy> class OperandBundleUser {
1317 public:
1318   /// \brief Return the number of operand bundles associated with this User.
1319   unsigned getNumOperandBundles() const {
1320     return std::distance(bundle_op_info_begin(), bundle_op_info_end());
1321   }
1322
1323   /// \brief Return true if this User has any operand bundles.
1324   bool hasOperandBundles() const { return getNumOperandBundles() != 0; }
1325
1326   /// \brief Return the index of the first bundle operand in the Use array.
1327   unsigned getBundleOperandsStartIndex() const {
1328     assert(hasOperandBundles() && "Don't call otherwise!");
1329     return bundle_op_info_begin()->Begin;
1330   }
1331
1332   /// \brief Return the index of the last bundle operand in the Use array.
1333   unsigned getBundleOperandsEndIndex() const {
1334     assert(hasOperandBundles() && "Don't call otherwise!");
1335     return bundle_op_info_end()[-1].End;
1336   }
1337
1338   /// \brief Return the total number operands (not operand bundles) used by
1339   /// every operand bundle in this OperandBundleUser.
1340   unsigned getNumTotalBundleOperands() const {
1341     if (!hasOperandBundles())
1342       return 0;
1343
1344     unsigned Begin = getBundleOperandsStartIndex();
1345     unsigned End = getBundleOperandsEndIndex();
1346
1347     assert(Begin <= End && "Should be!");
1348     return End - Begin;
1349   }
1350
1351   /// \brief Return the operand bundle at a specific index.
1352   OperandBundleUse getOperandBundleAt(unsigned Index) const {
1353     assert(Index < getNumOperandBundles() && "Index out of bounds!");
1354     return operandBundleFromBundleOpInfo(*(bundle_op_info_begin() + Index));
1355   }
1356
1357   /// \brief Return the number of operand bundles with the tag Name attached to
1358   /// this instruction.
1359   unsigned countOperandBundlesOfType(StringRef Name) const {
1360     unsigned Count = 0;
1361     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i)
1362       if (getOperandBundleAt(i).getTagName() == Name)
1363         Count++;
1364
1365     return Count;
1366   }
1367
1368   /// \brief Return the number of operand bundles with the tag ID attached to
1369   /// this instruction.
1370   unsigned countOperandBundlesOfType(uint32_t ID) const {
1371     unsigned Count = 0;
1372     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i)
1373       if (getOperandBundleAt(i).getTagID() == ID)
1374         Count++;
1375
1376     return Count;
1377   }
1378
1379   /// \brief Return an operand bundle by name, if present.
1380   ///
1381   /// It is an error to call this for operand bundle types that may have
1382   /// multiple instances of them on the same instruction.
1383   Optional<OperandBundleUse> getOperandBundle(StringRef Name) const {
1384     assert(countOperandBundlesOfType(Name) < 2 && "Precondition violated!");
1385
1386     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i) {
1387       OperandBundleUse U = getOperandBundleAt(i);
1388       if (U.getTagName() == Name)
1389         return U;
1390     }
1391
1392     return None;
1393   }
1394
1395   /// \brief Return an operand bundle by tag ID, if present.
1396   ///
1397   /// It is an error to call this for operand bundle types that may have
1398   /// multiple instances of them on the same instruction.
1399   Optional<OperandBundleUse> getOperandBundle(uint32_t ID) const {
1400     assert(countOperandBundlesOfType(ID) < 2 && "Precondition violated!");
1401
1402     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i) {
1403       OperandBundleUse U = getOperandBundleAt(i);
1404       if (U.getTagID() == ID)
1405         return U;
1406     }
1407
1408     return None;
1409   }
1410
1411   /// \brief Return the list of operand bundles attached to this instruction as
1412   /// a vector of OperandBundleDefs.
1413   ///
1414   /// This function copies the OperandBundeUse instances associated with this
1415   /// OperandBundleUser to a vector of OperandBundleDefs.  Note:
1416   /// OperandBundeUses and OperandBundleDefs are non-trivially *different*
1417   /// representations of operand bundles (see documentation above).
1418   void getOperandBundlesAsDefs(SmallVectorImpl<OperandBundleDef> &Defs) const {
1419     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i)
1420       Defs.emplace_back(getOperandBundleAt(i));
1421   }
1422
1423   /// \brief Return the operand bundle for the operand at index OpIdx.
1424   ///
1425   /// It is an error to call this with an OpIdx that does not correspond to an
1426   /// bundle operand.
1427   OperandBundleUse getOperandBundleForOperand(unsigned OpIdx) const {
1428     return operandBundleFromBundleOpInfo(getBundleOpInfoForOperand(OpIdx));
1429   }
1430
1431   /// \brief Return true if this operand bundle user has operand bundles that
1432   /// may read from the heap.
1433   bool hasReadingOperandBundles() const {
1434     // Implementation note: this is a conservative implementation of operand
1435     // bundle semantics, where *any* operand bundle forces a callsite to be at
1436     // least readonly.
1437     return hasOperandBundles();
1438   }
1439
1440   /// \brief Return true if this operand bundle user has operand bundles that
1441   /// may write to the heap.
1442   bool hasClobberingOperandBundles() const {
1443     for (auto &BOI : bundle_op_infos()) {
1444       if (BOI.Tag->second == LLVMContext::OB_deopt ||
1445           BOI.Tag->second == LLVMContext::OB_funclet)
1446         continue;
1447
1448       // This instruction has an operand bundle that is not known to us.
1449       // Assume the worst.
1450       return true;
1451     }
1452
1453     return false;
1454   }
1455
1456   /// \brief Return true if the bundle operand at index \p OpIdx has the
1457   /// attribute \p A.
1458   bool bundleOperandHasAttr(unsigned OpIdx,  Attribute::AttrKind A) const {
1459     auto &BOI = getBundleOpInfoForOperand(OpIdx);
1460     auto OBU = operandBundleFromBundleOpInfo(BOI);
1461     return OBU.operandHasAttr(OpIdx - BOI.Begin, A);
1462   }
1463
1464   /// \brief Return true if \p Other has the same sequence of operand bundle
1465   /// tags with the same number of operands on each one of them as this
1466   /// OperandBundleUser.
1467   bool hasIdenticalOperandBundleSchema(
1468       const OperandBundleUser<InstrTy, OpIteratorTy> &Other) const {
1469     if (getNumOperandBundles() != Other.getNumOperandBundles())
1470       return false;
1471
1472     return std::equal(bundle_op_info_begin(), bundle_op_info_end(),
1473                       Other.bundle_op_info_begin());
1474   };
1475
1476   /// \brief Return true if this operand bundle user contains operand bundles
1477   /// with tags other than those specified in \p IDs.
1478   bool hasOperandBundlesOtherThan(ArrayRef<uint32_t> IDs) const {
1479     for (unsigned i = 0, e = getNumOperandBundles(); i != e; ++i) {
1480       uint32_t ID = getOperandBundleAt(i).getTagID();
1481       if (std::find(IDs.begin(), IDs.end(), ID) == IDs.end())
1482         return true;
1483     }
1484     return false;
1485   }
1486
1487 protected:
1488   /// \brief Is the function attribute S disallowed by some operand bundle on
1489   /// this operand bundle user?
1490   bool isFnAttrDisallowedByOpBundle(StringRef S) const {
1491     // Operand bundles only possibly disallow readnone, readonly and argmenonly
1492     // attributes.  All String attributes are fine.
1493     return false;
1494   }
1495
1496   /// \brief Is the function attribute A disallowed by some operand bundle on
1497   /// this operand bundle user?
1498   bool isFnAttrDisallowedByOpBundle(Attribute::AttrKind A) const {
1499     switch (A) {
1500     default:
1501       return false;
1502
1503     case Attribute::ArgMemOnly:
1504       return hasReadingOperandBundles();
1505
1506     case Attribute::ReadNone:
1507       return hasReadingOperandBundles();
1508
1509     case Attribute::ReadOnly:
1510       return hasClobberingOperandBundles();
1511     }
1512
1513     llvm_unreachable("switch has a default case!");
1514   }
1515
1516   /// \brief Used to keep track of an operand bundle.  See the main comment on
1517   /// OperandBundleUser above.
1518   struct BundleOpInfo {
1519     /// \brief The operand bundle tag, interned by
1520     /// LLVMContextImpl::getOrInsertBundleTag.
1521     StringMapEntry<uint32_t> *Tag;
1522
1523     /// \brief The index in the Use& vector where operands for this operand
1524     /// bundle starts.
1525     uint32_t Begin;
1526
1527     /// \brief The index in the Use& vector where operands for this operand
1528     /// bundle ends.
1529     uint32_t End;
1530
1531     bool operator==(const BundleOpInfo &Other) const {
1532       return Tag == Other.Tag && Begin == Other.Begin && End == Other.End;
1533     }
1534   };
1535
1536   /// \brief Simple helper function to map a BundleOpInfo to an
1537   /// OperandBundleUse.
1538   OperandBundleUse
1539   operandBundleFromBundleOpInfo(const BundleOpInfo &BOI) const {
1540     auto op_begin = static_cast<const InstrTy *>(this)->op_begin();
1541     ArrayRef<Use> Inputs(op_begin + BOI.Begin, op_begin + BOI.End);
1542     return OperandBundleUse(BOI.Tag, Inputs);
1543   }
1544
1545   typedef BundleOpInfo *bundle_op_iterator;
1546   typedef const BundleOpInfo *const_bundle_op_iterator;
1547
1548   /// \brief Return the start of the list of BundleOpInfo instances associated
1549   /// with this OperandBundleUser.
1550   bundle_op_iterator bundle_op_info_begin() {
1551     if (!static_cast<InstrTy *>(this)->hasDescriptor())
1552       return nullptr;
1553
1554     uint8_t *BytesBegin = static_cast<InstrTy *>(this)->getDescriptor().begin();
1555     return reinterpret_cast<bundle_op_iterator>(BytesBegin);
1556   }
1557
1558   /// \brief Return the start of the list of BundleOpInfo instances associated
1559   /// with this OperandBundleUser.
1560   const_bundle_op_iterator bundle_op_info_begin() const {
1561     auto *NonConstThis =
1562         const_cast<OperandBundleUser<InstrTy, OpIteratorTy> *>(this);
1563     return NonConstThis->bundle_op_info_begin();
1564   }
1565
1566   /// \brief Return the end of the list of BundleOpInfo instances associated
1567   /// with this OperandBundleUser.
1568   bundle_op_iterator bundle_op_info_end() {
1569     if (!static_cast<InstrTy *>(this)->hasDescriptor())
1570       return nullptr;
1571
1572     uint8_t *BytesEnd = static_cast<InstrTy *>(this)->getDescriptor().end();
1573     return reinterpret_cast<bundle_op_iterator>(BytesEnd);
1574   }
1575
1576   /// \brief Return the end of the list of BundleOpInfo instances associated
1577   /// with this OperandBundleUser.
1578   const_bundle_op_iterator bundle_op_info_end() const {
1579     auto *NonConstThis =
1580         const_cast<OperandBundleUser<InstrTy, OpIteratorTy> *>(this);
1581     return NonConstThis->bundle_op_info_end();
1582   }
1583
1584   /// \brief Return the range [\p bundle_op_info_begin, \p bundle_op_info_end).
1585   iterator_range<bundle_op_iterator> bundle_op_infos() {
1586     return make_range(bundle_op_info_begin(), bundle_op_info_end());
1587   }
1588
1589   /// \brief Return the range [\p bundle_op_info_begin, \p bundle_op_info_end).
1590   iterator_range<const_bundle_op_iterator> bundle_op_infos() const {
1591     return make_range(bundle_op_info_begin(), bundle_op_info_end());
1592   }
1593
1594   /// \brief Populate the BundleOpInfo instances and the Use& vector from \p
1595   /// Bundles.  Return the op_iterator pointing to the Use& one past the last
1596   /// last bundle operand use.
1597   ///
1598   /// Each \p OperandBundleDef instance is tracked by a OperandBundleInfo
1599   /// instance allocated in this User's descriptor.
1600   OpIteratorTy populateBundleOperandInfos(ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
1601                                           const unsigned BeginIndex) {
1602     auto It = static_cast<InstrTy *>(this)->op_begin() + BeginIndex;
1603     for (auto &B : Bundles)
1604       It = std::copy(B.input_begin(), B.input_end(), It);
1605
1606     auto *ContextImpl = static_cast<InstrTy *>(this)->getContext().pImpl;
1607     auto BI = Bundles.begin();
1608     unsigned CurrentIndex = BeginIndex;
1609
1610     for (auto &BOI : bundle_op_infos()) {
1611       assert(BI != Bundles.end() && "Incorrect allocation?");
1612
1613       BOI.Tag = ContextImpl->getOrInsertBundleTag(BI->getTag());
1614       BOI.Begin = CurrentIndex;
1615       BOI.End = CurrentIndex + BI->input_size();
1616       CurrentIndex = BOI.End;
1617       BI++;
1618     }
1619
1620     assert(BI == Bundles.end() && "Incorrect allocation?");
1621
1622     return It;
1623   }
1624
1625   /// \brief Return the BundleOpInfo for the operand at index OpIdx.
1626   ///
1627   /// It is an error to call this with an OpIdx that does not correspond to an
1628   /// bundle operand.
1629   const BundleOpInfo &getBundleOpInfoForOperand(unsigned OpIdx) const {
1630     for (auto &BOI : bundle_op_infos())
1631       if (BOI.Begin <= OpIdx && OpIdx < BOI.End)
1632         return BOI;
1633
1634     llvm_unreachable("Did not find operand bundle for operand!");
1635   }
1636
1637   /// \brief Return the total number of values used in \p Bundles.
1638   static unsigned CountBundleInputs(ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles) {
1639     unsigned Total = 0;
1640     for (auto &B : Bundles)
1641       Total += B.input_size();
1642     return Total;
1643   }
1644 };
1645
1646 } // end llvm namespace
1647
1648 #endif // LLVM_IR_INSTRTYPES_H