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Merge clang 7.0.1 and several follow-up changes
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / llvm / include / llvm / IR / Instructions.h
1 //===- llvm/Instructions.h - Instruction subclass definitions ---*- 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 exposes the class definitions of all of the subclasses of the
11 // Instruction class.  This is meant to be an easy way to get access to all
12 // instruction subclasses.
13 //
14 //===----------------------------------------------------------------------===//
15
16 #ifndef LLVM_IR_INSTRUCTIONS_H
17 #define LLVM_IR_INSTRUCTIONS_H
18
19 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
20 #include "llvm/ADT/None.h"
21 #include "llvm/ADT/STLExtras.h"
22 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
23 #include "llvm/ADT/StringRef.h"
24 #include "llvm/ADT/Twine.h"
25 #include "llvm/ADT/iterator.h"
26 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
27 #include "llvm/IR/Attributes.h"
28 #include "llvm/IR/BasicBlock.h"
29 #include "llvm/IR/CallingConv.h"
30 #include "llvm/IR/Constant.h"
31 #include "llvm/IR/DerivedTypes.h"
32 #include "llvm/IR/Function.h"
33 #include "llvm/IR/InstrTypes.h"
34 #include "llvm/IR/Instruction.h"
35 #include "llvm/IR/OperandTraits.h"
36 #include "llvm/IR/Type.h"
37 #include "llvm/IR/Use.h"
38 #include "llvm/IR/User.h"
39 #include "llvm/IR/Value.h"
40 #include "llvm/Support/AtomicOrdering.h"
41 #include "llvm/Support/Casting.h"
42 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
43 #include <cassert>
44 #include <cstddef>
45 #include <cstdint>
46 #include <iterator>
47
48 namespace llvm {
49
50 class APInt;
51 class ConstantInt;
52 class DataLayout;
53 class LLVMContext;
54
55 //===----------------------------------------------------------------------===//
56 //                                AllocaInst Class
57 //===----------------------------------------------------------------------===//
58
59 /// an instruction to allocate memory on the stack
60 class AllocaInst : public UnaryInstruction {
61   Type *AllocatedType;
62
63 protected:
64   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
65   friend class Instruction;
66
67   AllocaInst *cloneImpl() const;
68
69 public:
70   explicit AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace,
71                       Value *ArraySize = nullptr,
72                       const Twine &Name = "",
73                       Instruction *InsertBefore = nullptr);
74   AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace, Value *ArraySize,
75              const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
76
77   AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace,
78              const Twine &Name, Instruction *InsertBefore = nullptr);
79   AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace,
80              const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
81
82   AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace, Value *ArraySize, unsigned Align,
83              const Twine &Name = "", Instruction *InsertBefore = nullptr);
84   AllocaInst(Type *Ty, unsigned AddrSpace, Value *ArraySize, unsigned Align,
85              const Twine &Name, BasicBlock *InsertAtEnd);
86
87   /// Return true if there is an allocation size parameter to the allocation
88   /// instruction that is not 1.
89   bool isArrayAllocation() const;
90
91   /// Get the number of elements allocated. For a simple allocation of a single
92   /// element, this will return a constant 1 value.
93   const Value *getArraySize() const { return getOperand(0); }
94   Value *getArraySize() { return getOperand(0); }
95
96   /// Overload to return most specific pointer type.
97   PointerType *getType() const {
98     return cast<PointerType>(Instruction::getType());
99   }
100
101   /// Get allocation size in bits. Returns None if size can't be determined,
102   /// e.g. in case of a VLA.
103   Optional<uint64_t> getAllocationSizeInBits(const DataLayout &DL) const;
104
105   /// Return the type that is being allocated by the instruction.
106   Type *getAllocatedType() const { return AllocatedType; }
107   /// for use only in special circumstances that need to generically
108   /// transform a whole instruction (eg: IR linking and vectorization).
109   void setAllocatedType(Type *Ty) { AllocatedType = Ty; }
110
111   /// Return the alignment of the memory that is being allocated by the
112   /// instruction.
113   unsigned getAlignment() const {
114     return (1u << (getSubclassDataFromInstruction() & 31)) >> 1;
115   }
116   void setAlignment(unsigned Align);
117
118   /// Return true if this alloca is in the entry block of the function and is a
119   /// constant size. If so, the code generator will fold it into the
120   /// prolog/epilog code, so it is basically free.
121   bool isStaticAlloca() const;
122
123   /// Return true if this alloca is used as an inalloca argument to a call. Such
124   /// allocas are never considered static even if they are in the entry block.
125   bool isUsedWithInAlloca() const {
126     return getSubclassDataFromInstruction() & 32;
127   }
128
129   /// Specify whether this alloca is used to represent the arguments to a call.
130   void setUsedWithInAlloca(bool V) {
131     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~32) |
132                                (V ? 32 : 0));
133   }
134
135   /// Return true if this alloca is used as a swifterror argument to a call.
136   bool isSwiftError() const {
137     return getSubclassDataFromInstruction() & 64;
138   }
139
140   /// Specify whether this alloca is used to represent a swifterror.
141   void setSwiftError(bool V) {
142     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~64) |
143                                (V ? 64 : 0));
144   }
145
146   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
147   static bool classof(const Instruction *I) {
148     return (I->getOpcode() == Instruction::Alloca);
149   }
150   static bool classof(const Value *V) {
151     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
152   }
153
154 private:
155   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
156   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
157   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
158     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
159   }
160 };
161
162 //===----------------------------------------------------------------------===//
163 //                                LoadInst Class
164 //===----------------------------------------------------------------------===//
165
166 /// An instruction for reading from memory. This uses the SubclassData field in
167 /// Value to store whether or not the load is volatile.
168 class LoadInst : public UnaryInstruction {
169   void AssertOK();
170
171 protected:
172   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
173   friend class Instruction;
174
175   LoadInst *cloneImpl() const;
176
177 public:
178   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
179   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
180   LoadInst(Type *Ty, Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile = false,
181            Instruction *InsertBefore = nullptr);
182   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile = false,
183            Instruction *InsertBefore = nullptr)
184       : LoadInst(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(), Ptr,
185                  NameStr, isVolatile, InsertBefore) {}
186   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile,
187            BasicBlock *InsertAtEnd);
188   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile, unsigned Align,
189            Instruction *InsertBefore = nullptr)
190       : LoadInst(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(), Ptr,
191                  NameStr, isVolatile, Align, InsertBefore) {}
192   LoadInst(Type *Ty, Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile,
193            unsigned Align, Instruction *InsertBefore = nullptr);
194   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile,
195            unsigned Align, BasicBlock *InsertAtEnd);
196   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile, unsigned Align,
197            AtomicOrdering Order, SyncScope::ID SSID = SyncScope::System,
198            Instruction *InsertBefore = nullptr)
199       : LoadInst(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(), Ptr,
200                  NameStr, isVolatile, Align, Order, SSID, InsertBefore) {}
201   LoadInst(Type *Ty, Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile,
202            unsigned Align, AtomicOrdering Order,
203            SyncScope::ID SSID = SyncScope::System,
204            Instruction *InsertBefore = nullptr);
205   LoadInst(Value *Ptr, const Twine &NameStr, bool isVolatile,
206            unsigned Align, AtomicOrdering Order, SyncScope::ID SSID,
207            BasicBlock *InsertAtEnd);
208   LoadInst(Value *Ptr, const char *NameStr, Instruction *InsertBefore);
209   LoadInst(Value *Ptr, const char *NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
210   LoadInst(Type *Ty, Value *Ptr, const char *NameStr = nullptr,
211            bool isVolatile = false, Instruction *InsertBefore = nullptr);
212   explicit LoadInst(Value *Ptr, const char *NameStr = nullptr,
213                     bool isVolatile = false,
214                     Instruction *InsertBefore = nullptr)
215       : LoadInst(cast<PointerType>(Ptr->getType())->getElementType(), Ptr,
216                  NameStr, isVolatile, InsertBefore) {}
217   LoadInst(Value *Ptr, const char *NameStr, bool isVolatile,
218            BasicBlock *InsertAtEnd);
219
220   /// Return true if this is a load from a volatile memory location.
221   bool isVolatile() const { return getSubclassDataFromInstruction() & 1; }
222
223   /// Specify whether this is a volatile load or not.
224   void setVolatile(bool V) {
225     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~1) |
226                                (V ? 1 : 0));
227   }
228
229   /// Return the alignment of the access that is being performed.
230   unsigned getAlignment() const {
231     return (1 << ((getSubclassDataFromInstruction() >> 1) & 31)) >> 1;
232   }
233
234   void setAlignment(unsigned Align);
235
236   /// Returns the ordering constraint of this load instruction.
237   AtomicOrdering getOrdering() const {
238     return AtomicOrdering((getSubclassDataFromInstruction() >> 7) & 7);
239   }
240
241   /// Sets the ordering constraint of this load instruction.  May not be Release
242   /// or AcquireRelease.
243   void setOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
244     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~(7 << 7)) |
245                                ((unsigned)Ordering << 7));
246   }
247
248   /// Returns the synchronization scope ID of this load instruction.
249   SyncScope::ID getSyncScopeID() const {
250     return SSID;
251   }
252
253   /// Sets the synchronization scope ID of this load instruction.
254   void setSyncScopeID(SyncScope::ID SSID) {
255     this->SSID = SSID;
256   }
257
258   /// Sets the ordering constraint and the synchronization scope ID of this load
259   /// instruction.
260   void setAtomic(AtomicOrdering Ordering,
261                  SyncScope::ID SSID = SyncScope::System) {
262     setOrdering(Ordering);
263     setSyncScopeID(SSID);
264   }
265
266   bool isSimple() const { return !isAtomic() && !isVolatile(); }
267
268   bool isUnordered() const {
269     return (getOrdering() == AtomicOrdering::NotAtomic ||
270             getOrdering() == AtomicOrdering::Unordered) &&
271            !isVolatile();
272   }
273
274   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
275   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
276   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 0U; }
277   Type *getPointerOperandType() const { return getPointerOperand()->getType(); }
278
279   /// Returns the address space of the pointer operand.
280   unsigned getPointerAddressSpace() const {
281     return getPointerOperandType()->getPointerAddressSpace();
282   }
283
284   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
285   static bool classof(const Instruction *I) {
286     return I->getOpcode() == Instruction::Load;
287   }
288   static bool classof(const Value *V) {
289     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
290   }
291
292 private:
293   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
294   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
295   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
296     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
297   }
298
299   /// The synchronization scope ID of this load instruction.  Not quite enough
300   /// room in SubClassData for everything, so synchronization scope ID gets its
301   /// own field.
302   SyncScope::ID SSID;
303 };
304
305 //===----------------------------------------------------------------------===//
306 //                                StoreInst Class
307 //===----------------------------------------------------------------------===//
308
309 /// An instruction for storing to memory.
310 class StoreInst : public Instruction {
311   void AssertOK();
312
313 protected:
314   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
315   friend class Instruction;
316
317   StoreInst *cloneImpl() const;
318
319 public:
320   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, Instruction *InsertBefore);
321   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, BasicBlock *InsertAtEnd);
322   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile = false,
323             Instruction *InsertBefore = nullptr);
324   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile, BasicBlock *InsertAtEnd);
325   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
326             unsigned Align, Instruction *InsertBefore = nullptr);
327   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
328             unsigned Align, BasicBlock *InsertAtEnd);
329   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
330             unsigned Align, AtomicOrdering Order,
331             SyncScope::ID SSID = SyncScope::System,
332             Instruction *InsertBefore = nullptr);
333   StoreInst(Value *Val, Value *Ptr, bool isVolatile,
334             unsigned Align, AtomicOrdering Order, SyncScope::ID SSID,
335             BasicBlock *InsertAtEnd);
336
337   // allocate space for exactly two operands
338   void *operator new(size_t s) {
339     return User::operator new(s, 2);
340   }
341
342   /// Return true if this is a store to a volatile memory location.
343   bool isVolatile() const { return getSubclassDataFromInstruction() & 1; }
344
345   /// Specify whether this is a volatile store or not.
346   void setVolatile(bool V) {
347     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~1) |
348                                (V ? 1 : 0));
349   }
350
351   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
352   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
353
354   /// Return the alignment of the access that is being performed
355   unsigned getAlignment() const {
356     return (1 << ((getSubclassDataFromInstruction() >> 1) & 31)) >> 1;
357   }
358
359   void setAlignment(unsigned Align);
360
361   /// Returns the ordering constraint of this store instruction.
362   AtomicOrdering getOrdering() const {
363     return AtomicOrdering((getSubclassDataFromInstruction() >> 7) & 7);
364   }
365
366   /// Sets the ordering constraint of this store instruction.  May not be
367   /// Acquire or AcquireRelease.
368   void setOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
369     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~(7 << 7)) |
370                                ((unsigned)Ordering << 7));
371   }
372
373   /// Returns the synchronization scope ID of this store instruction.
374   SyncScope::ID getSyncScopeID() const {
375     return SSID;
376   }
377
378   /// Sets the synchronization scope ID of this store instruction.
379   void setSyncScopeID(SyncScope::ID SSID) {
380     this->SSID = SSID;
381   }
382
383   /// Sets the ordering constraint and the synchronization scope ID of this
384   /// store instruction.
385   void setAtomic(AtomicOrdering Ordering,
386                  SyncScope::ID SSID = SyncScope::System) {
387     setOrdering(Ordering);
388     setSyncScopeID(SSID);
389   }
390
391   bool isSimple() const { return !isAtomic() && !isVolatile(); }
392
393   bool isUnordered() const {
394     return (getOrdering() == AtomicOrdering::NotAtomic ||
395             getOrdering() == AtomicOrdering::Unordered) &&
396            !isVolatile();
397   }
398
399   Value *getValueOperand() { return getOperand(0); }
400   const Value *getValueOperand() const { return getOperand(0); }
401
402   Value *getPointerOperand() { return getOperand(1); }
403   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(1); }
404   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 1U; }
405   Type *getPointerOperandType() const { return getPointerOperand()->getType(); }
406
407   /// Returns the address space of the pointer operand.
408   unsigned getPointerAddressSpace() const {
409     return getPointerOperandType()->getPointerAddressSpace();
410   }
411
412   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
413   static bool classof(const Instruction *I) {
414     return I->getOpcode() == Instruction::Store;
415   }
416   static bool classof(const Value *V) {
417     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
418   }
419
420 private:
421   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
422   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
423   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
424     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
425   }
426
427   /// The synchronization scope ID of this store instruction.  Not quite enough
428   /// room in SubClassData for everything, so synchronization scope ID gets its
429   /// own field.
430   SyncScope::ID SSID;
431 };
432
433 template <>
434 struct OperandTraits<StoreInst> : public FixedNumOperandTraits<StoreInst, 2> {
435 };
436
437 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(StoreInst, Value)
438
439 //===----------------------------------------------------------------------===//
440 //                                FenceInst Class
441 //===----------------------------------------------------------------------===//
442
443 /// An instruction for ordering other memory operations.
444 class FenceInst : public Instruction {
445   void Init(AtomicOrdering Ordering, SyncScope::ID SSID);
446
447 protected:
448   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
449   friend class Instruction;
450
451   FenceInst *cloneImpl() const;
452
453 public:
454   // Ordering may only be Acquire, Release, AcquireRelease, or
455   // SequentiallyConsistent.
456   FenceInst(LLVMContext &C, AtomicOrdering Ordering,
457             SyncScope::ID SSID = SyncScope::System,
458             Instruction *InsertBefore = nullptr);
459   FenceInst(LLVMContext &C, AtomicOrdering Ordering, SyncScope::ID SSID,
460             BasicBlock *InsertAtEnd);
461
462   // allocate space for exactly zero operands
463   void *operator new(size_t s) {
464     return User::operator new(s, 0);
465   }
466
467   /// Returns the ordering constraint of this fence instruction.
468   AtomicOrdering getOrdering() const {
469     return AtomicOrdering(getSubclassDataFromInstruction() >> 1);
470   }
471
472   /// Sets the ordering constraint of this fence instruction.  May only be
473   /// Acquire, Release, AcquireRelease, or SequentiallyConsistent.
474   void setOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
475     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & 1) |
476                                ((unsigned)Ordering << 1));
477   }
478
479   /// Returns the synchronization scope ID of this fence instruction.
480   SyncScope::ID getSyncScopeID() const {
481     return SSID;
482   }
483
484   /// Sets the synchronization scope ID of this fence instruction.
485   void setSyncScopeID(SyncScope::ID SSID) {
486     this->SSID = SSID;
487   }
488
489   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
490   static bool classof(const Instruction *I) {
491     return I->getOpcode() == Instruction::Fence;
492   }
493   static bool classof(const Value *V) {
494     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
495   }
496
497 private:
498   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
499   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
500   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
501     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
502   }
503
504   /// The synchronization scope ID of this fence instruction.  Not quite enough
505   /// room in SubClassData for everything, so synchronization scope ID gets its
506   /// own field.
507   SyncScope::ID SSID;
508 };
509
510 //===----------------------------------------------------------------------===//
511 //                                AtomicCmpXchgInst Class
512 //===----------------------------------------------------------------------===//
513
514 /// an instruction that atomically checks whether a
515 /// specified value is in a memory location, and, if it is, stores a new value
516 /// there.  Returns the value that was loaded.
517 ///
518 class AtomicCmpXchgInst : public Instruction {
519   void Init(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
520             AtomicOrdering SuccessOrdering, AtomicOrdering FailureOrdering,
521             SyncScope::ID SSID);
522
523 protected:
524   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
525   friend class Instruction;
526
527   AtomicCmpXchgInst *cloneImpl() const;
528
529 public:
530   AtomicCmpXchgInst(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
531                     AtomicOrdering SuccessOrdering,
532                     AtomicOrdering FailureOrdering,
533                     SyncScope::ID SSID, Instruction *InsertBefore = nullptr);
534   AtomicCmpXchgInst(Value *Ptr, Value *Cmp, Value *NewVal,
535                     AtomicOrdering SuccessOrdering,
536                     AtomicOrdering FailureOrdering,
537                     SyncScope::ID SSID, BasicBlock *InsertAtEnd);
538
539   // allocate space for exactly three operands
540   void *operator new(size_t s) {
541     return User::operator new(s, 3);
542   }
543
544   /// Return true if this is a cmpxchg from a volatile memory
545   /// location.
546   ///
547   bool isVolatile() const {
548     return getSubclassDataFromInstruction() & 1;
549   }
550
551   /// Specify whether this is a volatile cmpxchg.
552   ///
553   void setVolatile(bool V) {
554      setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~1) |
555                                 (unsigned)V);
556   }
557
558   /// Return true if this cmpxchg may spuriously fail.
559   bool isWeak() const {
560     return getSubclassDataFromInstruction() & 0x100;
561   }
562
563   void setWeak(bool IsWeak) {
564     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~0x100) |
565                                (IsWeak << 8));
566   }
567
568   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
569   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
570
571   /// Returns the success ordering constraint of this cmpxchg instruction.
572   AtomicOrdering getSuccessOrdering() const {
573     return AtomicOrdering((getSubclassDataFromInstruction() >> 2) & 7);
574   }
575
576   /// Sets the success ordering constraint of this cmpxchg instruction.
577   void setSuccessOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
578     assert(Ordering != AtomicOrdering::NotAtomic &&
579            "CmpXchg instructions can only be atomic.");
580     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~0x1c) |
581                                ((unsigned)Ordering << 2));
582   }
583
584   /// Returns the failure ordering constraint of this cmpxchg instruction.
585   AtomicOrdering getFailureOrdering() const {
586     return AtomicOrdering((getSubclassDataFromInstruction() >> 5) & 7);
587   }
588
589   /// Sets the failure ordering constraint of this cmpxchg instruction.
590   void setFailureOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
591     assert(Ordering != AtomicOrdering::NotAtomic &&
592            "CmpXchg instructions can only be atomic.");
593     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~0xe0) |
594                                ((unsigned)Ordering << 5));
595   }
596
597   /// Returns the synchronization scope ID of this cmpxchg instruction.
598   SyncScope::ID getSyncScopeID() const {
599     return SSID;
600   }
601
602   /// Sets the synchronization scope ID of this cmpxchg instruction.
603   void setSyncScopeID(SyncScope::ID SSID) {
604     this->SSID = SSID;
605   }
606
607   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
608   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
609   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 0U; }
610
611   Value *getCompareOperand() { return getOperand(1); }
612   const Value *getCompareOperand() const { return getOperand(1); }
613
614   Value *getNewValOperand() { return getOperand(2); }
615   const Value *getNewValOperand() const { return getOperand(2); }
616
617   /// Returns the address space of the pointer operand.
618   unsigned getPointerAddressSpace() const {
619     return getPointerOperand()->getType()->getPointerAddressSpace();
620   }
621
622   /// Returns the strongest permitted ordering on failure, given the
623   /// desired ordering on success.
624   ///
625   /// If the comparison in a cmpxchg operation fails, there is no atomic store
626   /// so release semantics cannot be provided. So this function drops explicit
627   /// Release requests from the AtomicOrdering. A SequentiallyConsistent
628   /// operation would remain SequentiallyConsistent.
629   static AtomicOrdering
630   getStrongestFailureOrdering(AtomicOrdering SuccessOrdering) {
631     switch (SuccessOrdering) {
632     default:
633       llvm_unreachable("invalid cmpxchg success ordering");
634     case AtomicOrdering::Release:
635     case AtomicOrdering::Monotonic:
636       return AtomicOrdering::Monotonic;
637     case AtomicOrdering::AcquireRelease:
638     case AtomicOrdering::Acquire:
639       return AtomicOrdering::Acquire;
640     case AtomicOrdering::SequentiallyConsistent:
641       return AtomicOrdering::SequentiallyConsistent;
642     }
643   }
644
645   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
646   static bool classof(const Instruction *I) {
647     return I->getOpcode() == Instruction::AtomicCmpXchg;
648   }
649   static bool classof(const Value *V) {
650     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
651   }
652
653 private:
654   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
655   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
656   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
657     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
658   }
659
660   /// The synchronization scope ID of this cmpxchg instruction.  Not quite
661   /// enough room in SubClassData for everything, so synchronization scope ID
662   /// gets its own field.
663   SyncScope::ID SSID;
664 };
665
666 template <>
667 struct OperandTraits<AtomicCmpXchgInst> :
668     public FixedNumOperandTraits<AtomicCmpXchgInst, 3> {
669 };
670
671 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(AtomicCmpXchgInst, Value)
672
673 //===----------------------------------------------------------------------===//
674 //                                AtomicRMWInst Class
675 //===----------------------------------------------------------------------===//
676
677 /// an instruction that atomically reads a memory location,
678 /// combines it with another value, and then stores the result back.  Returns
679 /// the old value.
680 ///
681 class AtomicRMWInst : public Instruction {
682 protected:
683   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
684   friend class Instruction;
685
686   AtomicRMWInst *cloneImpl() const;
687
688 public:
689   /// This enumeration lists the possible modifications atomicrmw can make.  In
690   /// the descriptions, 'p' is the pointer to the instruction's memory location,
691   /// 'old' is the initial value of *p, and 'v' is the other value passed to the
692   /// instruction.  These instructions always return 'old'.
693   enum BinOp {
694     /// *p = v
695     Xchg,
696     /// *p = old + v
697     Add,
698     /// *p = old - v
699     Sub,
700     /// *p = old & v
701     And,
702     /// *p = ~(old & v)
703     Nand,
704     /// *p = old | v
705     Or,
706     /// *p = old ^ v
707     Xor,
708     /// *p = old >signed v ? old : v
709     Max,
710     /// *p = old <signed v ? old : v
711     Min,
712     /// *p = old >unsigned v ? old : v
713     UMax,
714     /// *p = old <unsigned v ? old : v
715     UMin,
716
717     FIRST_BINOP = Xchg,
718     LAST_BINOP = UMin,
719     BAD_BINOP
720   };
721
722   AtomicRMWInst(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
723                 AtomicOrdering Ordering, SyncScope::ID SSID,
724                 Instruction *InsertBefore = nullptr);
725   AtomicRMWInst(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
726                 AtomicOrdering Ordering, SyncScope::ID SSID,
727                 BasicBlock *InsertAtEnd);
728
729   // allocate space for exactly two operands
730   void *operator new(size_t s) {
731     return User::operator new(s, 2);
732   }
733
734   BinOp getOperation() const {
735     return static_cast<BinOp>(getSubclassDataFromInstruction() >> 5);
736   }
737
738   void setOperation(BinOp Operation) {
739     unsigned short SubclassData = getSubclassDataFromInstruction();
740     setInstructionSubclassData((SubclassData & 31) |
741                                (Operation << 5));
742   }
743
744   /// Return true if this is a RMW on a volatile memory location.
745   ///
746   bool isVolatile() const {
747     return getSubclassDataFromInstruction() & 1;
748   }
749
750   /// Specify whether this is a volatile RMW or not.
751   ///
752   void setVolatile(bool V) {
753      setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~1) |
754                                 (unsigned)V);
755   }
756
757   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
758   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
759
760   /// Returns the ordering constraint of this rmw instruction.
761   AtomicOrdering getOrdering() const {
762     return AtomicOrdering((getSubclassDataFromInstruction() >> 2) & 7);
763   }
764
765   /// Sets the ordering constraint of this rmw instruction.
766   void setOrdering(AtomicOrdering Ordering) {
767     assert(Ordering != AtomicOrdering::NotAtomic &&
768            "atomicrmw instructions can only be atomic.");
769     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~(7 << 2)) |
770                                ((unsigned)Ordering << 2));
771   }
772
773   /// Returns the synchronization scope ID of this rmw instruction.
774   SyncScope::ID getSyncScopeID() const {
775     return SSID;
776   }
777
778   /// Sets the synchronization scope ID of this rmw instruction.
779   void setSyncScopeID(SyncScope::ID SSID) {
780     this->SSID = SSID;
781   }
782
783   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
784   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
785   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 0U; }
786
787   Value *getValOperand() { return getOperand(1); }
788   const Value *getValOperand() const { return getOperand(1); }
789
790   /// Returns the address space of the pointer operand.
791   unsigned getPointerAddressSpace() const {
792     return getPointerOperand()->getType()->getPointerAddressSpace();
793   }
794
795   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
796   static bool classof(const Instruction *I) {
797     return I->getOpcode() == Instruction::AtomicRMW;
798   }
799   static bool classof(const Value *V) {
800     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
801   }
802
803 private:
804   void Init(BinOp Operation, Value *Ptr, Value *Val,
805             AtomicOrdering Ordering, SyncScope::ID SSID);
806
807   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
808   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
809   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
810     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
811   }
812
813   /// The synchronization scope ID of this rmw instruction.  Not quite enough
814   /// room in SubClassData for everything, so synchronization scope ID gets its
815   /// own field.
816   SyncScope::ID SSID;
817 };
818
819 template <>
820 struct OperandTraits<AtomicRMWInst>
821     : public FixedNumOperandTraits<AtomicRMWInst,2> {
822 };
823
824 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(AtomicRMWInst, Value)
825
826 //===----------------------------------------------------------------------===//
827 //                             GetElementPtrInst Class
828 //===----------------------------------------------------------------------===//
829
830 // checkGEPType - Simple wrapper function to give a better assertion failure
831 // message on bad indexes for a gep instruction.
832 //
833 inline Type *checkGEPType(Type *Ty) {
834   assert(Ty && "Invalid GetElementPtrInst indices for type!");
835   return Ty;
836 }
837
838 /// an instruction for type-safe pointer arithmetic to
839 /// access elements of arrays and structs
840 ///
841 class GetElementPtrInst : public Instruction {
842   Type *SourceElementType;
843   Type *ResultElementType;
844
845   GetElementPtrInst(const GetElementPtrInst &GEPI);
846
847   /// Constructors - Create a getelementptr instruction with a base pointer an
848   /// list of indices. The first ctor can optionally insert before an existing
849   /// instruction, the second appends the new instruction to the specified
850   /// BasicBlock.
851   inline GetElementPtrInst(Type *PointeeType, Value *Ptr,
852                            ArrayRef<Value *> IdxList, unsigned Values,
853                            const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
854   inline GetElementPtrInst(Type *PointeeType, Value *Ptr,
855                            ArrayRef<Value *> IdxList, unsigned Values,
856                            const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
857
858   void init(Value *Ptr, ArrayRef<Value *> IdxList, const Twine &NameStr);
859
860 protected:
861   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
862   friend class Instruction;
863
864   GetElementPtrInst *cloneImpl() const;
865
866 public:
867   static GetElementPtrInst *Create(Type *PointeeType, Value *Ptr,
868                                    ArrayRef<Value *> IdxList,
869                                    const Twine &NameStr = "",
870                                    Instruction *InsertBefore = nullptr) {
871     unsigned Values = 1 + unsigned(IdxList.size());
872     if (!PointeeType)
873       PointeeType =
874           cast<PointerType>(Ptr->getType()->getScalarType())->getElementType();
875     else
876       assert(
877           PointeeType ==
878           cast<PointerType>(Ptr->getType()->getScalarType())->getElementType());
879     return new (Values) GetElementPtrInst(PointeeType, Ptr, IdxList, Values,
880                                           NameStr, InsertBefore);
881   }
882
883   static GetElementPtrInst *Create(Type *PointeeType, Value *Ptr,
884                                    ArrayRef<Value *> IdxList,
885                                    const Twine &NameStr,
886                                    BasicBlock *InsertAtEnd) {
887     unsigned Values = 1 + unsigned(IdxList.size());
888     if (!PointeeType)
889       PointeeType =
890           cast<PointerType>(Ptr->getType()->getScalarType())->getElementType();
891     else
892       assert(
893           PointeeType ==
894           cast<PointerType>(Ptr->getType()->getScalarType())->getElementType());
895     return new (Values) GetElementPtrInst(PointeeType, Ptr, IdxList, Values,
896                                           NameStr, InsertAtEnd);
897   }
898
899   /// Create an "inbounds" getelementptr. See the documentation for the
900   /// "inbounds" flag in LangRef.html for details.
901   static GetElementPtrInst *CreateInBounds(Value *Ptr,
902                                            ArrayRef<Value *> IdxList,
903                                            const Twine &NameStr = "",
904                                            Instruction *InsertBefore = nullptr){
905     return CreateInBounds(nullptr, Ptr, IdxList, NameStr, InsertBefore);
906   }
907
908   static GetElementPtrInst *
909   CreateInBounds(Type *PointeeType, Value *Ptr, ArrayRef<Value *> IdxList,
910                  const Twine &NameStr = "",
911                  Instruction *InsertBefore = nullptr) {
912     GetElementPtrInst *GEP =
913         Create(PointeeType, Ptr, IdxList, NameStr, InsertBefore);
914     GEP->setIsInBounds(true);
915     return GEP;
916   }
917
918   static GetElementPtrInst *CreateInBounds(Value *Ptr,
919                                            ArrayRef<Value *> IdxList,
920                                            const Twine &NameStr,
921                                            BasicBlock *InsertAtEnd) {
922     return CreateInBounds(nullptr, Ptr, IdxList, NameStr, InsertAtEnd);
923   }
924
925   static GetElementPtrInst *CreateInBounds(Type *PointeeType, Value *Ptr,
926                                            ArrayRef<Value *> IdxList,
927                                            const Twine &NameStr,
928                                            BasicBlock *InsertAtEnd) {
929     GetElementPtrInst *GEP =
930         Create(PointeeType, Ptr, IdxList, NameStr, InsertAtEnd);
931     GEP->setIsInBounds(true);
932     return GEP;
933   }
934
935   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
936   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
937
938   Type *getSourceElementType() const { return SourceElementType; }
939
940   void setSourceElementType(Type *Ty) { SourceElementType = Ty; }
941   void setResultElementType(Type *Ty) { ResultElementType = Ty; }
942
943   Type *getResultElementType() const {
944     assert(ResultElementType ==
945            cast<PointerType>(getType()->getScalarType())->getElementType());
946     return ResultElementType;
947   }
948
949   /// Returns the address space of this instruction's pointer type.
950   unsigned getAddressSpace() const {
951     // Note that this is always the same as the pointer operand's address space
952     // and that is cheaper to compute, so cheat here.
953     return getPointerAddressSpace();
954   }
955
956   /// Returns the type of the element that would be loaded with
957   /// a load instruction with the specified parameters.
958   ///
959   /// Null is returned if the indices are invalid for the specified
960   /// pointer type.
961   ///
962   static Type *getIndexedType(Type *Ty, ArrayRef<Value *> IdxList);
963   static Type *getIndexedType(Type *Ty, ArrayRef<Constant *> IdxList);
964   static Type *getIndexedType(Type *Ty, ArrayRef<uint64_t> IdxList);
965
966   inline op_iterator       idx_begin()       { return op_begin()+1; }
967   inline const_op_iterator idx_begin() const { return op_begin()+1; }
968   inline op_iterator       idx_end()         { return op_end(); }
969   inline const_op_iterator idx_end()   const { return op_end(); }
970
971   inline iterator_range<op_iterator> indices() {
972     return make_range(idx_begin(), idx_end());
973   }
974
975   inline iterator_range<const_op_iterator> indices() const {
976     return make_range(idx_begin(), idx_end());
977   }
978
979   Value *getPointerOperand() {
980     return getOperand(0);
981   }
982   const Value *getPointerOperand() const {
983     return getOperand(0);
984   }
985   static unsigned getPointerOperandIndex() {
986     return 0U;    // get index for modifying correct operand.
987   }
988
989   /// Method to return the pointer operand as a
990   /// PointerType.
991   Type *getPointerOperandType() const {
992     return getPointerOperand()->getType();
993   }
994
995   /// Returns the address space of the pointer operand.
996   unsigned getPointerAddressSpace() const {
997     return getPointerOperandType()->getPointerAddressSpace();
998   }
999
1000   /// Returns the pointer type returned by the GEP
1001   /// instruction, which may be a vector of pointers.
1002   static Type *getGEPReturnType(Value *Ptr, ArrayRef<Value *> IdxList) {
1003     return getGEPReturnType(
1004       cast<PointerType>(Ptr->getType()->getScalarType())->getElementType(),
1005       Ptr, IdxList);
1006   }
1007   static Type *getGEPReturnType(Type *ElTy, Value *Ptr,
1008                                 ArrayRef<Value *> IdxList) {
1009     Type *PtrTy = PointerType::get(checkGEPType(getIndexedType(ElTy, IdxList)),
1010                                    Ptr->getType()->getPointerAddressSpace());
1011     // Vector GEP
1012     if (Ptr->getType()->isVectorTy()) {
1013       unsigned NumElem = Ptr->getType()->getVectorNumElements();
1014       return VectorType::get(PtrTy, NumElem);
1015     }
1016     for (Value *Index : IdxList)
1017       if (Index->getType()->isVectorTy()) {
1018         unsigned NumElem = Index->getType()->getVectorNumElements();
1019         return VectorType::get(PtrTy, NumElem);
1020       }
1021     // Scalar GEP
1022     return PtrTy;
1023   }
1024
1025   unsigned getNumIndices() const {  // Note: always non-negative
1026     return getNumOperands() - 1;
1027   }
1028
1029   bool hasIndices() const {
1030     return getNumOperands() > 1;
1031   }
1032
1033   /// Return true if all of the indices of this GEP are
1034   /// zeros.  If so, the result pointer and the first operand have the same
1035   /// value, just potentially different types.
1036   bool hasAllZeroIndices() const;
1037
1038   /// Return true if all of the indices of this GEP are
1039   /// constant integers.  If so, the result pointer and the first operand have
1040   /// a constant offset between them.
1041   bool hasAllConstantIndices() const;
1042
1043   /// Set or clear the inbounds flag on this GEP instruction.
1044   /// See LangRef.html for the meaning of inbounds on a getelementptr.
1045   void setIsInBounds(bool b = true);
1046
1047   /// Determine whether the GEP has the inbounds flag.
1048   bool isInBounds() const;
1049
1050   /// Accumulate the constant address offset of this GEP if possible.
1051   ///
1052   /// This routine accepts an APInt into which it will accumulate the constant
1053   /// offset of this GEP if the GEP is in fact constant. If the GEP is not
1054   /// all-constant, it returns false and the value of the offset APInt is
1055   /// undefined (it is *not* preserved!). The APInt passed into this routine
1056   /// must be at least as wide as the IntPtr type for the address space of
1057   /// the base GEP pointer.
1058   bool accumulateConstantOffset(const DataLayout &DL, APInt &Offset) const;
1059
1060   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1061   static bool classof(const Instruction *I) {
1062     return (I->getOpcode() == Instruction::GetElementPtr);
1063   }
1064   static bool classof(const Value *V) {
1065     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
1066   }
1067 };
1068
1069 template <>
1070 struct OperandTraits<GetElementPtrInst> :
1071   public VariadicOperandTraits<GetElementPtrInst, 1> {
1072 };
1073
1074 GetElementPtrInst::GetElementPtrInst(Type *PointeeType, Value *Ptr,
1075                                      ArrayRef<Value *> IdxList, unsigned Values,
1076                                      const Twine &NameStr,
1077                                      Instruction *InsertBefore)
1078     : Instruction(getGEPReturnType(PointeeType, Ptr, IdxList), GetElementPtr,
1079                   OperandTraits<GetElementPtrInst>::op_end(this) - Values,
1080                   Values, InsertBefore),
1081       SourceElementType(PointeeType),
1082       ResultElementType(getIndexedType(PointeeType, IdxList)) {
1083   assert(ResultElementType ==
1084          cast<PointerType>(getType()->getScalarType())->getElementType());
1085   init(Ptr, IdxList, NameStr);
1086 }
1087
1088 GetElementPtrInst::GetElementPtrInst(Type *PointeeType, Value *Ptr,
1089                                      ArrayRef<Value *> IdxList, unsigned Values,
1090                                      const Twine &NameStr,
1091                                      BasicBlock *InsertAtEnd)
1092     : Instruction(getGEPReturnType(PointeeType, Ptr, IdxList), GetElementPtr,
1093                   OperandTraits<GetElementPtrInst>::op_end(this) - Values,
1094                   Values, InsertAtEnd),
1095       SourceElementType(PointeeType),
1096       ResultElementType(getIndexedType(PointeeType, IdxList)) {
1097   assert(ResultElementType ==
1098          cast<PointerType>(getType()->getScalarType())->getElementType());
1099   init(Ptr, IdxList, NameStr);
1100 }
1101
1102 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(GetElementPtrInst, Value)
1103
1104 //===----------------------------------------------------------------------===//
1105 //                               ICmpInst Class
1106 //===----------------------------------------------------------------------===//
1107
1108 /// This instruction compares its operands according to the predicate given
1109 /// to the constructor. It only operates on integers or pointers. The operands
1110 /// must be identical types.
1111 /// Represent an integer comparison operator.
1112 class ICmpInst: public CmpInst {
1113   void AssertOK() {
1114     assert(isIntPredicate() &&
1115            "Invalid ICmp predicate value");
1116     assert(getOperand(0)->getType() == getOperand(1)->getType() &&
1117           "Both operands to ICmp instruction are not of the same type!");
1118     // Check that the operands are the right type
1119     assert((getOperand(0)->getType()->isIntOrIntVectorTy() ||
1120             getOperand(0)->getType()->isPtrOrPtrVectorTy()) &&
1121            "Invalid operand types for ICmp instruction");
1122   }
1123
1124 protected:
1125   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
1126   friend class Instruction;
1127
1128   /// Clone an identical ICmpInst
1129   ICmpInst *cloneImpl() const;
1130
1131 public:
1132   /// Constructor with insert-before-instruction semantics.
1133   ICmpInst(
1134     Instruction *InsertBefore,  ///< Where to insert
1135     Predicate pred,  ///< The predicate to use for the comparison
1136     Value *LHS,      ///< The left-hand-side of the expression
1137     Value *RHS,      ///< The right-hand-side of the expression
1138     const Twine &NameStr = ""  ///< Name of the instruction
1139   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1140               Instruction::ICmp, pred, LHS, RHS, NameStr,
1141               InsertBefore) {
1142 #ifndef NDEBUG
1143   AssertOK();
1144 #endif
1145   }
1146
1147   /// Constructor with insert-at-end semantics.
1148   ICmpInst(
1149     BasicBlock &InsertAtEnd, ///< Block to insert into.
1150     Predicate pred,  ///< The predicate to use for the comparison
1151     Value *LHS,      ///< The left-hand-side of the expression
1152     Value *RHS,      ///< The right-hand-side of the expression
1153     const Twine &NameStr = ""  ///< Name of the instruction
1154   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1155               Instruction::ICmp, pred, LHS, RHS, NameStr,
1156               &InsertAtEnd) {
1157 #ifndef NDEBUG
1158   AssertOK();
1159 #endif
1160   }
1161
1162   /// Constructor with no-insertion semantics
1163   ICmpInst(
1164     Predicate pred, ///< The predicate to use for the comparison
1165     Value *LHS,     ///< The left-hand-side of the expression
1166     Value *RHS,     ///< The right-hand-side of the expression
1167     const Twine &NameStr = "" ///< Name of the instruction
1168   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1169               Instruction::ICmp, pred, LHS, RHS, NameStr) {
1170 #ifndef NDEBUG
1171   AssertOK();
1172 #endif
1173   }
1174
1175   /// For example, EQ->EQ, SLE->SLE, UGT->SGT, etc.
1176   /// @returns the predicate that would be the result if the operand were
1177   /// regarded as signed.
1178   /// Return the signed version of the predicate
1179   Predicate getSignedPredicate() const {
1180     return getSignedPredicate(getPredicate());
1181   }
1182
1183   /// This is a static version that you can use without an instruction.
1184   /// Return the signed version of the predicate.
1185   static Predicate getSignedPredicate(Predicate pred);
1186
1187   /// For example, EQ->EQ, SLE->ULE, UGT->UGT, etc.
1188   /// @returns the predicate that would be the result if the operand were
1189   /// regarded as unsigned.
1190   /// Return the unsigned version of the predicate
1191   Predicate getUnsignedPredicate() const {
1192     return getUnsignedPredicate(getPredicate());
1193   }
1194
1195   /// This is a static version that you can use without an instruction.
1196   /// Return the unsigned version of the predicate.
1197   static Predicate getUnsignedPredicate(Predicate pred);
1198
1199   /// Return true if this predicate is either EQ or NE.  This also
1200   /// tests for commutativity.
1201   static bool isEquality(Predicate P) {
1202     return P == ICMP_EQ || P == ICMP_NE;
1203   }
1204
1205   /// Return true if this predicate is either EQ or NE.  This also
1206   /// tests for commutativity.
1207   bool isEquality() const {
1208     return isEquality(getPredicate());
1209   }
1210
1211   /// @returns true if the predicate of this ICmpInst is commutative
1212   /// Determine if this relation is commutative.
1213   bool isCommutative() const { return isEquality(); }
1214
1215   /// Return true if the predicate is relational (not EQ or NE).
1216   ///
1217   bool isRelational() const {
1218     return !isEquality();
1219   }
1220
1221   /// Return true if the predicate is relational (not EQ or NE).
1222   ///
1223   static bool isRelational(Predicate P) {
1224     return !isEquality(P);
1225   }
1226
1227   /// Exchange the two operands to this instruction in such a way that it does
1228   /// not modify the semantics of the instruction. The predicate value may be
1229   /// changed to retain the same result if the predicate is order dependent
1230   /// (e.g. ult).
1231   /// Swap operands and adjust predicate.
1232   void swapOperands() {
1233     setPredicate(getSwappedPredicate());
1234     Op<0>().swap(Op<1>());
1235   }
1236
1237   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1238   static bool classof(const Instruction *I) {
1239     return I->getOpcode() == Instruction::ICmp;
1240   }
1241   static bool classof(const Value *V) {
1242     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
1243   }
1244 };
1245
1246 //===----------------------------------------------------------------------===//
1247 //                               FCmpInst Class
1248 //===----------------------------------------------------------------------===//
1249
1250 /// This instruction compares its operands according to the predicate given
1251 /// to the constructor. It only operates on floating point values or packed
1252 /// vectors of floating point values. The operands must be identical types.
1253 /// Represents a floating point comparison operator.
1254 class FCmpInst: public CmpInst {
1255   void AssertOK() {
1256     assert(isFPPredicate() && "Invalid FCmp predicate value");
1257     assert(getOperand(0)->getType() == getOperand(1)->getType() &&
1258            "Both operands to FCmp instruction are not of the same type!");
1259     // Check that the operands are the right type
1260     assert(getOperand(0)->getType()->isFPOrFPVectorTy() &&
1261            "Invalid operand types for FCmp instruction");
1262   }
1263
1264 protected:
1265   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
1266   friend class Instruction;
1267
1268   /// Clone an identical FCmpInst
1269   FCmpInst *cloneImpl() const;
1270
1271 public:
1272   /// Constructor with insert-before-instruction semantics.
1273   FCmpInst(
1274     Instruction *InsertBefore, ///< Where to insert
1275     Predicate pred,  ///< The predicate to use for the comparison
1276     Value *LHS,      ///< The left-hand-side of the expression
1277     Value *RHS,      ///< The right-hand-side of the expression
1278     const Twine &NameStr = ""  ///< Name of the instruction
1279   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1280               Instruction::FCmp, pred, LHS, RHS, NameStr,
1281               InsertBefore) {
1282     AssertOK();
1283   }
1284
1285   /// Constructor with insert-at-end semantics.
1286   FCmpInst(
1287     BasicBlock &InsertAtEnd, ///< Block to insert into.
1288     Predicate pred,  ///< The predicate to use for the comparison
1289     Value *LHS,      ///< The left-hand-side of the expression
1290     Value *RHS,      ///< The right-hand-side of the expression
1291     const Twine &NameStr = ""  ///< Name of the instruction
1292   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1293               Instruction::FCmp, pred, LHS, RHS, NameStr,
1294               &InsertAtEnd) {
1295     AssertOK();
1296   }
1297
1298   /// Constructor with no-insertion semantics
1299   FCmpInst(
1300     Predicate pred, ///< The predicate to use for the comparison
1301     Value *LHS,     ///< The left-hand-side of the expression
1302     Value *RHS,     ///< The right-hand-side of the expression
1303     const Twine &NameStr = "" ///< Name of the instruction
1304   ) : CmpInst(makeCmpResultType(LHS->getType()),
1305               Instruction::FCmp, pred, LHS, RHS, NameStr) {
1306     AssertOK();
1307   }
1308
1309   /// @returns true if the predicate of this instruction is EQ or NE.
1310   /// Determine if this is an equality predicate.
1311   static bool isEquality(Predicate Pred) {
1312     return Pred == FCMP_OEQ || Pred == FCMP_ONE || Pred == FCMP_UEQ ||
1313            Pred == FCMP_UNE;
1314   }
1315
1316   /// @returns true if the predicate of this instruction is EQ or NE.
1317   /// Determine if this is an equality predicate.
1318   bool isEquality() const { return isEquality(getPredicate()); }
1319
1320   /// @returns true if the predicate of this instruction is commutative.
1321   /// Determine if this is a commutative predicate.
1322   bool isCommutative() const {
1323     return isEquality() ||
1324            getPredicate() == FCMP_FALSE ||
1325            getPredicate() == FCMP_TRUE ||
1326            getPredicate() == FCMP_ORD ||
1327            getPredicate() == FCMP_UNO;
1328   }
1329
1330   /// @returns true if the predicate is relational (not EQ or NE).
1331   /// Determine if this a relational predicate.
1332   bool isRelational() const { return !isEquality(); }
1333
1334   /// Exchange the two operands to this instruction in such a way that it does
1335   /// not modify the semantics of the instruction. The predicate value may be
1336   /// changed to retain the same result if the predicate is order dependent
1337   /// (e.g. ult).
1338   /// Swap operands and adjust predicate.
1339   void swapOperands() {
1340     setPredicate(getSwappedPredicate());
1341     Op<0>().swap(Op<1>());
1342   }
1343
1344   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
1345   static bool classof(const Instruction *I) {
1346     return I->getOpcode() == Instruction::FCmp;
1347   }
1348   static bool classof(const Value *V) {
1349     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
1350   }
1351 };
1352
1353 class CallInst;
1354 class InvokeInst;
1355
1356 template <class T> struct CallBaseParent { using type = Instruction; };
1357
1358 template <> struct CallBaseParent<InvokeInst> { using type = TerminatorInst; };
1359
1360 //===----------------------------------------------------------------------===//
1361 /// Base class for all callable instructions (InvokeInst and CallInst)
1362 /// Holds everything related to calling a function, abstracting from the base
1363 /// type @p BaseInstTy and the concrete instruction @p InstTy
1364 ///
1365 template <class InstTy>
1366 class CallBase : public CallBaseParent<InstTy>::type,
1367                  public OperandBundleUser<InstTy, User::op_iterator> {
1368 protected:
1369   AttributeList Attrs; ///< parameter attributes for callable
1370   FunctionType *FTy;
1371   using BaseInstTy = typename CallBaseParent<InstTy>::type;
1372
1373   template <class... ArgsTy>
1374   CallBase(AttributeList const &A, FunctionType *FT, ArgsTy &&... Args)
1375       : BaseInstTy(std::forward<ArgsTy>(Args)...), Attrs(A), FTy(FT) {}
1376   bool hasDescriptor() const { return Value::HasDescriptor; }
1377
1378   using BaseInstTy::BaseInstTy;
1379
1380   using OperandBundleUser<InstTy,
1381                           User::op_iterator>::isFnAttrDisallowedByOpBundle;
1382   using OperandBundleUser<InstTy, User::op_iterator>::getNumTotalBundleOperands;
1383   using OperandBundleUser<InstTy, User::op_iterator>::bundleOperandHasAttr;
1384   using Instruction::getSubclassDataFromInstruction;
1385   using Instruction::setInstructionSubclassData;
1386
1387 public:
1388   using Instruction::getContext;
1389   using OperandBundleUser<InstTy, User::op_iterator>::hasOperandBundles;
1390   using OperandBundleUser<InstTy,
1391                           User::op_iterator>::getBundleOperandsStartIndex;
1392
1393   static bool classof(const Instruction *I) {
1394     llvm_unreachable(
1395         "CallBase is not meant to be used as part of the classof hierarchy");
1396   }
1397
1398 public:
1399   /// Return the parameter attributes for this call.
1400   ///
1401   AttributeList getAttributes() const { return Attrs; }
1402
1403   /// Set the parameter attributes for this call.
1404   ///
1405   void setAttributes(AttributeList A) { Attrs = A; }
1406
1407   FunctionType *getFunctionType() const { return FTy; }
1408
1409   void mutateFunctionType(FunctionType *FTy) {
1410     Value::mutateType(FTy->getReturnType());
1411     this->FTy = FTy;
1412   }
1413
1414   /// Return the number of call arguments.
1415   ///
1416   unsigned getNumArgOperands() const {
1417     return getNumOperands() - getNumTotalBundleOperands() - InstTy::ArgOffset;
1418   }
1419
1420   /// getArgOperand/setArgOperand - Return/set the i-th call argument.
1421   ///
1422   Value *getArgOperand(unsigned i) const {
1423     assert(i < getNumArgOperands() && "Out of bounds!");
1424     return getOperand(i);
1425   }
1426   void setArgOperand(unsigned i, Value *v) {
1427     assert(i < getNumArgOperands() && "Out of bounds!");
1428     setOperand(i, v);
1429   }
1430
1431   /// Return the iterator pointing to the beginning of the argument list.
1432   User::op_iterator arg_begin() { return op_begin(); }
1433
1434   /// Return the iterator pointing to the end of the argument list.
1435   User::op_iterator arg_end() {
1436     // [ call args ], [ operand bundles ], callee
1437     return op_end() - getNumTotalBundleOperands() - InstTy::ArgOffset;
1438   }
1439
1440   /// Iteration adapter for range-for loops.
1441   iterator_range<User::op_iterator> arg_operands() {
1442     return make_range(arg_begin(), arg_end());
1443   }
1444
1445   /// Return the iterator pointing to the beginning of the argument list.
1446   User::const_op_iterator arg_begin() const { return op_begin(); }
1447
1448   /// Return the iterator pointing to the end of the argument list.
1449   User::const_op_iterator arg_end() const {
1450     // [ call args ], [ operand bundles ], callee
1451     return op_end() - getNumTotalBundleOperands() - InstTy::ArgOffset;
1452   }
1453
1454   /// Iteration adapter for range-for loops.
1455   iterator_range<User::const_op_iterator> arg_operands() const {
1456     return make_range(arg_begin(), arg_end());
1457   }
1458
1459   /// Wrappers for getting the \c Use of a call argument.
1460   const Use &getArgOperandUse(unsigned i) const {
1461     assert(i < getNumArgOperands() && "Out of bounds!");
1462     return User::getOperandUse(i);
1463   }
1464   Use &getArgOperandUse(unsigned i) {
1465     assert(i < getNumArgOperands() && "Out of bounds!");
1466     return User::getOperandUse(i);
1467   }
1468
1469   /// If one of the arguments has the 'returned' attribute, return its
1470   /// operand value. Otherwise, return nullptr.
1471   Value *getReturnedArgOperand() const {
1472     unsigned Index;
1473
1474     if (Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::Returned, &Index) && Index)
1475       return getArgOperand(Index - AttributeList::FirstArgIndex);
1476     if (const Function *F = getCalledFunction())
1477       if (F->getAttributes().hasAttrSomewhere(Attribute::Returned, &Index) &&
1478           Index)
1479         return getArgOperand(Index - AttributeList::FirstArgIndex);
1480
1481     return nullptr;
1482   }
1483
1484   User::op_iterator op_begin() {
1485     return OperandTraits<CallBase>::op_begin(this);
1486   }
1487
1488   User::const_op_iterator op_begin() const {
1489     return OperandTraits<CallBase>::op_begin(const_cast<CallBase *>(this));
1490   }
1491
1492   User::op_iterator op_end() { return OperandTraits<CallBase>::op_end(this); }
1493
1494   User::const_op_iterator op_end() const {
1495     return OperandTraits<CallBase>::op_end(const_cast<CallBase *>(this));
1496   }
1497
1498   Value *getOperand(unsigned i_nocapture) const {
1499     assert(i_nocapture < OperandTraits<CallBase>::operands(this) &&
1500            "getOperand() out of range!");
1501     return cast_or_null<Value>(OperandTraits<CallBase>::op_begin(
1502                                    const_cast<CallBase *>(this))[i_nocapture]
1503                                    .get());
1504   }
1505
1506   void setOperand(unsigned i_nocapture, Value *Val_nocapture) {
1507     assert(i_nocapture < OperandTraits<CallBase>::operands(this) &&
1508            "setOperand() out of range!");
1509     OperandTraits<CallBase>::op_begin(this)[i_nocapture] = Val_nocapture;
1510   }
1511
1512   unsigned getNumOperands() const {
1513     return OperandTraits<CallBase>::operands(this);
1514   }
1515   template <int Idx_nocapture> Use &Op() {
1516     return User::OpFrom<Idx_nocapture>(this);
1517   }
1518   template <int Idx_nocapture> const Use &Op() const {
1519     return User::OpFrom<Idx_nocapture>(this);
1520   }
1521
1522   /// Return the function called, or null if this is an
1523   /// indirect function invocation.
1524   ///
1525   Function *getCalledFunction() const {
1526     return dyn_cast<Function>(Op<-InstTy::ArgOffset>());
1527   }
1528
1529   /// Determine whether this call has the given attribute.
1530   bool hasFnAttr(Attribute::AttrKind Kind) const {
1531     assert(Kind != Attribute::NoBuiltin &&
1532            "Use CallBase::isNoBuiltin() to check for Attribute::NoBuiltin");
1533     return hasFnAttrImpl(Kind);
1534   }
1535
1536   /// Determine whether this call has the given attribute.
1537   bool hasFnAttr(StringRef Kind) const { return hasFnAttrImpl(Kind); }
1538
1539   /// getCallingConv/setCallingConv - Get or set the calling convention of this
1540   /// function call.
1541   CallingConv::ID getCallingConv() const {
1542     return static_cast<CallingConv::ID>(getSubclassDataFromInstruction() >> 2);
1543   }
1544   void setCallingConv(CallingConv::ID CC) {
1545     auto ID = static_cast<unsigned>(CC);
1546     assert(!(ID & ~CallingConv::MaxID) && "Unsupported calling convention");
1547     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & 3) |
1548                                (ID << 2));
1549   }
1550
1551
1552   /// adds the attribute to the list of attributes.
1553   void addAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind Kind) {
1554     AttributeList PAL = getAttributes();
1555     PAL = PAL.addAttribute(getContext(), i, Kind);
1556     setAttributes(PAL);
1557   }
1558
1559   /// adds the attribute to the list of attributes.
1560   void addAttribute(unsigned i, Attribute Attr) {
1561     AttributeList PAL = getAttributes();
1562     PAL = PAL.addAttribute(getContext(), i, Attr);
1563     setAttributes(PAL);
1564   }
1565
1566   /// Adds the attribute to the indicated argument
1567   void addParamAttr(unsigned ArgNo, Attribute::AttrKind Kind) {
1568     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1569     AttributeList PAL = getAttributes();
1570     PAL = PAL.addParamAttribute(getContext(), ArgNo, Kind);
1571     setAttributes(PAL);
1572   }
1573
1574   /// Adds the attribute to the indicated argument
1575   void addParamAttr(unsigned ArgNo, Attribute Attr) {
1576     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1577     AttributeList PAL = getAttributes();
1578     PAL = PAL.addParamAttribute(getContext(), ArgNo, Attr);
1579     setAttributes(PAL);
1580   }
1581
1582   /// removes the attribute from the list of attributes.
1583   void removeAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind Kind) {
1584     AttributeList PAL = getAttributes();
1585     PAL = PAL.removeAttribute(getContext(), i, Kind);
1586     setAttributes(PAL);
1587   }
1588
1589   /// removes the attribute from the list of attributes.
1590   void removeAttribute(unsigned i, StringRef Kind) {
1591     AttributeList PAL = getAttributes();
1592     PAL = PAL.removeAttribute(getContext(), i, Kind);
1593     setAttributes(PAL);
1594   }
1595
1596   /// Removes the attribute from the given argument
1597   void removeParamAttr(unsigned ArgNo, Attribute::AttrKind Kind) {
1598     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1599     AttributeList PAL = getAttributes();
1600     PAL = PAL.removeParamAttribute(getContext(), ArgNo, Kind);
1601     setAttributes(PAL);
1602   }
1603
1604   /// Removes the attribute from the given argument
1605   void removeParamAttr(unsigned ArgNo, StringRef Kind) {
1606     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1607     AttributeList PAL = getAttributes();
1608     PAL = PAL.removeParamAttribute(getContext(), ArgNo, Kind);
1609     setAttributes(PAL);
1610   }
1611
1612   /// adds the dereferenceable attribute to the list of attributes.
1613   void addDereferenceableAttr(unsigned i, uint64_t Bytes) {
1614     AttributeList PAL = getAttributes();
1615     PAL = PAL.addDereferenceableAttr(getContext(), i, Bytes);
1616     setAttributes(PAL);
1617   }
1618
1619   /// adds the dereferenceable_or_null attribute to the list of
1620   /// attributes.
1621   void addDereferenceableOrNullAttr(unsigned i, uint64_t Bytes) {
1622     AttributeList PAL = getAttributes();
1623     PAL = PAL.addDereferenceableOrNullAttr(getContext(), i, Bytes);
1624     setAttributes(PAL);
1625   }
1626
1627   /// Determine whether the return value has the given attribute.
1628   bool hasRetAttr(Attribute::AttrKind Kind) const {
1629     if (Attrs.hasAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Kind))
1630       return true;
1631
1632     // Look at the callee, if available.
1633     if (const Function *F = getCalledFunction())
1634       return F->getAttributes().hasAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Kind);
1635     return false;
1636   }
1637
1638   /// Determine whether the argument or parameter has the given attribute.
1639   bool paramHasAttr(unsigned ArgNo, Attribute::AttrKind Kind) const {
1640     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Param index out of bounds!");
1641
1642     if (Attrs.hasParamAttribute(ArgNo, Kind))
1643       return true;
1644     if (const Function *F = getCalledFunction())
1645       return F->getAttributes().hasParamAttribute(ArgNo, Kind);
1646     return false;
1647   }
1648
1649   /// Get the attribute of a given kind at a position.
1650   Attribute getAttribute(unsigned i, Attribute::AttrKind Kind) const {
1651     return getAttributes().getAttribute(i, Kind);
1652   }
1653
1654   /// Get the attribute of a given kind at a position.
1655   Attribute getAttribute(unsigned i, StringRef Kind) const {
1656     return getAttributes().getAttribute(i, Kind);
1657   }
1658
1659   /// Get the attribute of a given kind from a given arg
1660   Attribute getParamAttr(unsigned ArgNo, Attribute::AttrKind Kind) const {
1661     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1662     return getAttributes().getParamAttr(ArgNo, Kind);
1663   }
1664
1665   /// Get the attribute of a given kind from a given arg
1666   Attribute getParamAttr(unsigned ArgNo, StringRef Kind) const {
1667     assert(ArgNo < getNumArgOperands() && "Out of bounds");
1668     return getAttributes().getParamAttr(ArgNo, Kind);
1669   }
1670   /// Return true if the data operand at index \p i has the attribute \p
1671   /// A.
1672   ///
1673   /// Data operands include call arguments and values used in operand bundles,
1674   /// but does not include the callee operand.  This routine dispatches to the
1675   /// underlying AttributeList or the OperandBundleUser as appropriate.
1676   ///
1677   /// The index \p i is interpreted as
1678   ///
1679   ///  \p i == Attribute::ReturnIndex  -> the return value
1680   ///  \p i in [1, arg_size + 1)  -> argument number (\p i - 1)
1681   ///  \p i in [arg_size + 1, data_operand_size + 1) -> bundle operand at index
1682   ///     (\p i - 1) in the operand list.
1683   bool dataOperandHasImpliedAttr(unsigned i, Attribute::AttrKind Kind) const {
1684     // There are getNumOperands() - (InstTy::ArgOffset - 1) data operands.
1685     // The last operand is the callee.
1686     assert(i < (getNumOperands() - InstTy::ArgOffset + 1) &&
1687            "Data operand index out of bounds!");
1688
1689     // The attribute A can either be directly specified, if the operand in
1690     // question is a call argument; or be indirectly implied by the kind of its
1691     // containing operand bundle, if the operand is a bundle operand.
1692
1693     if (i == AttributeList::ReturnIndex)
1694       return hasRetAttr(Kind);
1695
1696     // FIXME: Avoid these i - 1 calculations and update the API to use
1697     // zero-based indices.
1698     if (i < (getNumArgOperands() + 1))
1699       return paramHasAttr(i - 1, Kind);
1700
1701     assert(hasOperandBundles() && i >= (getBundleOperandsStartIndex() + 1) &&
1702            "Must be either a call argument or an operand bundle!");
1703     return bundleOperandHasAttr(i - 1, Kind);
1704   }
1705
1706   /// Extract the alignment of the return value.
1707   unsigned getRetAlignment() const { return Attrs.getRetAlignment(); }
1708
1709   /// Extract the alignment for a call or parameter (0=unknown).
1710   unsigned getParamAlignment(unsigned ArgNo) const {
1711     return Attrs.getParamAlignment(ArgNo);
1712   }
1713
1714   /// Extract the number of dereferenceable bytes for a call or
1715   /// parameter (0=unknown).
1716   uint64_t getDereferenceableBytes(unsigned i) const {
1717     return Attrs.getDereferenceableBytes(i);
1718   }
1719
1720   /// Extract the number of dereferenceable_or_null bytes for a call or
1721   /// parameter (0=unknown).
1722   uint64_t getDereferenceableOrNullBytes(unsigned i) const {
1723     return Attrs.getDereferenceableOrNullBytes(i);
1724   }
1725
1726   /// Determine if the return value is marked with NoAlias attribute.
1727   bool returnDoesNotAlias() const {
1728     return Attrs.hasAttribute(AttributeList::ReturnIndex, Attribute::NoAlias);
1729   }
1730
1731   /// Return true if the call should not be treated as a call to a
1732   /// builtin.
1733   bool isNoBuiltin() const {
1734     return hasFnAttrImpl(Attribute::NoBuiltin) &&
1735       !hasFnAttrImpl(Attribute::Builtin);
1736   }
1737
1738   /// Determine if the call requires strict floating point semantics.
1739   bool isStrictFP() const { return hasFnAttr(Attribute::StrictFP); }
1740
1741   /// Return true if the call should not be inlined.
1742   bool isNoInline() const { return hasFnAttr(Attribute::NoInline); }
1743   void setIsNoInline() {
1744     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::NoInline);
1745   }
1746   /// Determine if the call does not access memory.
1747   bool doesNotAccessMemory() const {
1748     return hasFnAttr(Attribute::ReadNone);
1749   }
1750   void setDoesNotAccessMemory() {
1751     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::ReadNone);
1752   }
1753
1754   /// Determine if the call does not access or only reads memory.
1755   bool onlyReadsMemory() const {
1756     return doesNotAccessMemory() || hasFnAttr(Attribute::ReadOnly);
1757   }
1758   void setOnlyReadsMemory() {
1759     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::ReadOnly);
1760   }
1761
1762   /// Determine if the call does not access or only writes memory.
1763   bool doesNotReadMemory() const {
1764     return doesNotAccessMemory() || hasFnAttr(Attribute::WriteOnly);
1765   }
1766   void setDoesNotReadMemory() {
1767     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::WriteOnly);
1768   }
1769
1770   /// Determine if the call can access memmory only using pointers based
1771   /// on its arguments.
1772   bool onlyAccessesArgMemory() const {
1773     return hasFnAttr(Attribute::ArgMemOnly);
1774   }
1775   void setOnlyAccessesArgMemory() {
1776     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::ArgMemOnly);
1777   }
1778
1779   /// Determine if the function may only access memory that is
1780   /// inaccessible from the IR.
1781   bool onlyAccessesInaccessibleMemory() const {
1782     return hasFnAttr(Attribute::InaccessibleMemOnly);
1783   }
1784   void setOnlyAccessesInaccessibleMemory() {
1785     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::InaccessibleMemOnly);
1786   }
1787
1788   /// Determine if the function may only access memory that is
1789   /// either inaccessible from the IR or pointed to by its arguments.
1790   bool onlyAccessesInaccessibleMemOrArgMem() const {
1791     return hasFnAttr(Attribute::InaccessibleMemOrArgMemOnly);
1792   }
1793   void setOnlyAccessesInaccessibleMemOrArgMem() {
1794     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::InaccessibleMemOrArgMemOnly);
1795   }
1796   /// Determine if the call cannot return.
1797   bool doesNotReturn() const { return hasFnAttr(Attribute::NoReturn); }
1798   void setDoesNotReturn() {
1799     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::NoReturn);
1800   }
1801
1802   /// Determine if the call should not perform indirect branch tracking.
1803   bool doesNoCfCheck() const { return hasFnAttr(Attribute::NoCfCheck); }
1804
1805   /// Determine if the call cannot unwind.
1806   bool doesNotThrow() const { return hasFnAttr(Attribute::NoUnwind); }
1807   void setDoesNotThrow() {
1808     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::NoUnwind);
1809   }
1810
1811   /// Determine if the invoke cannot be duplicated.
1812   bool cannotDuplicate() const {return hasFnAttr(Attribute::NoDuplicate); }
1813   void setCannotDuplicate() {
1814     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::NoDuplicate);
1815   }
1816
1817   /// Determine if the invoke is convergent
1818   bool isConvergent() const { return hasFnAttr(Attribute::Convergent); }
1819   void setConvergent() {
1820     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::Convergent);
1821   }
1822   void setNotConvergent() {
1823     removeAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::Convergent);
1824   }
1825
1826   /// Determine if the call returns a structure through first
1827   /// pointer argument.
1828   bool hasStructRetAttr() const {
1829     if (getNumArgOperands() == 0)
1830       return false;
1831
1832     // Be friendly and also check the callee.
1833     return paramHasAttr(0, Attribute::StructRet);
1834   }
1835
1836   /// Determine if any call argument is an aggregate passed by value.
1837   bool hasByValArgument() const {
1838     return Attrs.hasAttrSomewhere(Attribute::ByVal);
1839   }
1840   /// Get a pointer to the function that is invoked by this
1841   /// instruction.
1842   const Value *getCalledValue() const { return Op<-InstTy::ArgOffset>(); }
1843   Value *getCalledValue() { return Op<-InstTy::ArgOffset>(); }
1844
1845   /// Set the function called.
1846   void setCalledFunction(Value* Fn) {
1847     setCalledFunction(
1848         cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Fn->getType())->getElementType()),
1849         Fn);
1850   }
1851   void setCalledFunction(FunctionType *FTy, Value *Fn) {
1852     this->FTy = FTy;
1853     assert(FTy == cast<FunctionType>(
1854                       cast<PointerType>(Fn->getType())->getElementType()));
1855     Op<-InstTy::ArgOffset>() = Fn;
1856   }
1857
1858 protected:
1859   template <typename AttrKind> bool hasFnAttrImpl(AttrKind Kind) const {
1860     if (Attrs.hasAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Kind))
1861       return true;
1862
1863     // Operand bundles override attributes on the called function, but don't
1864     // override attributes directly present on the call instruction.
1865     if (isFnAttrDisallowedByOpBundle(Kind))
1866       return false;
1867
1868     if (const Function *F = getCalledFunction())
1869       return F->getAttributes().hasAttribute(AttributeList::FunctionIndex,
1870                                              Kind);
1871     return false;
1872   }
1873 };
1874
1875 //===----------------------------------------------------------------------===//
1876 /// This class represents a function call, abstracting a target
1877 /// machine's calling convention.  This class uses low bit of the SubClassData
1878 /// field to indicate whether or not this is a tail call.  The rest of the bits
1879 /// hold the calling convention of the call.
1880 ///
1881 class CallInst : public CallBase<CallInst> {
1882   friend class OperandBundleUser<CallInst, User::op_iterator>;
1883
1884   CallInst(const CallInst &CI);
1885
1886   /// Construct a CallInst given a range of arguments.
1887   /// Construct a CallInst from a range of arguments
1888   inline CallInst(FunctionType *Ty, Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1889                   ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr,
1890                   Instruction *InsertBefore);
1891
1892   inline CallInst(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1893                   ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr,
1894                   Instruction *InsertBefore)
1895       : CallInst(cast<FunctionType>(
1896                      cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
1897                  Func, Args, Bundles, NameStr, InsertBefore) {}
1898
1899   inline CallInst(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args, const Twine &NameStr,
1900                   Instruction *InsertBefore)
1901       : CallInst(Func, Args, None, NameStr, InsertBefore) {}
1902
1903   /// Construct a CallInst given a range of arguments.
1904   /// Construct a CallInst from a range of arguments
1905   inline CallInst(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1906                   ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr,
1907                   BasicBlock *InsertAtEnd);
1908
1909   explicit CallInst(Value *F, const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
1910
1911   CallInst(Value *F, const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
1912
1913   void init(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1914             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr) {
1915     init(cast<FunctionType>(
1916              cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
1917          Func, Args, Bundles, NameStr);
1918   }
1919   void init(FunctionType *FTy, Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1920             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr);
1921   void init(Value *Func, const Twine &NameStr);
1922
1923 protected:
1924   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
1925   friend class Instruction;
1926
1927   CallInst *cloneImpl() const;
1928
1929 public:
1930   static constexpr int ArgOffset = 1;
1931
1932   static CallInst *Create(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1933                           ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
1934                           const Twine &NameStr = "",
1935                           Instruction *InsertBefore = nullptr) {
1936     return Create(cast<FunctionType>(
1937                       cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
1938                   Func, Args, Bundles, NameStr, InsertBefore);
1939   }
1940
1941   static CallInst *Create(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1942                           const Twine &NameStr,
1943                           Instruction *InsertBefore = nullptr) {
1944     return Create(cast<FunctionType>(
1945                       cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
1946                   Func, Args, None, NameStr, InsertBefore);
1947   }
1948
1949   static CallInst *Create(FunctionType *Ty, Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1950                           const Twine &NameStr,
1951                           Instruction *InsertBefore = nullptr) {
1952     return new (unsigned(Args.size() + 1))
1953         CallInst(Ty, Func, Args, None, NameStr, InsertBefore);
1954   }
1955
1956   static CallInst *Create(FunctionType *Ty, Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1957                           ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
1958                           const Twine &NameStr = "",
1959                           Instruction *InsertBefore = nullptr) {
1960     const unsigned TotalOps =
1961         unsigned(Args.size()) + CountBundleInputs(Bundles) + 1;
1962     const unsigned DescriptorBytes = Bundles.size() * sizeof(BundleOpInfo);
1963
1964     return new (TotalOps, DescriptorBytes)
1965         CallInst(Ty, Func, Args, Bundles, NameStr, InsertBefore);
1966   }
1967
1968   static CallInst *Create(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1969                           ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
1970                           const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
1971     const unsigned TotalOps =
1972         unsigned(Args.size()) + CountBundleInputs(Bundles) + 1;
1973     const unsigned DescriptorBytes = Bundles.size() * sizeof(BundleOpInfo);
1974
1975     return new (TotalOps, DescriptorBytes)
1976         CallInst(Func, Args, Bundles, NameStr, InsertAtEnd);
1977   }
1978
1979   static CallInst *Create(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
1980                           const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
1981     return new (unsigned(Args.size() + 1))
1982         CallInst(Func, Args, None, NameStr, InsertAtEnd);
1983   }
1984
1985   static CallInst *Create(Value *F, const Twine &NameStr = "",
1986                           Instruction *InsertBefore = nullptr) {
1987     return new (1) CallInst(F, NameStr, InsertBefore);
1988   }
1989
1990   static CallInst *Create(Value *F, const Twine &NameStr,
1991                           BasicBlock *InsertAtEnd) {
1992     return new (1) CallInst(F, NameStr, InsertAtEnd);
1993   }
1994
1995   /// Create a clone of \p CI with a different set of operand bundles and
1996   /// insert it before \p InsertPt.
1997   ///
1998   /// The returned call instruction is identical \p CI in every way except that
1999   /// the operand bundles for the new instruction are set to the operand bundles
2000   /// in \p Bundles.
2001   static CallInst *Create(CallInst *CI, ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
2002                           Instruction *InsertPt = nullptr);
2003
2004   /// Generate the IR for a call to malloc:
2005   /// 1. Compute the malloc call's argument as the specified type's size,
2006   ///    possibly multiplied by the array size if the array size is not
2007   ///    constant 1.
2008   /// 2. Call malloc with that argument.
2009   /// 3. Bitcast the result of the malloc call to the specified type.
2010   static Instruction *CreateMalloc(Instruction *InsertBefore, Type *IntPtrTy,
2011                                    Type *AllocTy, Value *AllocSize,
2012                                    Value *ArraySize = nullptr,
2013                                    Function *MallocF = nullptr,
2014                                    const Twine &Name = "");
2015   static Instruction *CreateMalloc(BasicBlock *InsertAtEnd, Type *IntPtrTy,
2016                                    Type *AllocTy, Value *AllocSize,
2017                                    Value *ArraySize = nullptr,
2018                                    Function *MallocF = nullptr,
2019                                    const Twine &Name = "");
2020   static Instruction *CreateMalloc(Instruction *InsertBefore, Type *IntPtrTy,
2021                                    Type *AllocTy, Value *AllocSize,
2022                                    Value *ArraySize = nullptr,
2023                                    ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
2024                                    Function *MallocF = nullptr,
2025                                    const Twine &Name = "");
2026   static Instruction *CreateMalloc(BasicBlock *InsertAtEnd, Type *IntPtrTy,
2027                                    Type *AllocTy, Value *AllocSize,
2028                                    Value *ArraySize = nullptr,
2029                                    ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
2030                                    Function *MallocF = nullptr,
2031                                    const Twine &Name = "");
2032   /// Generate the IR for a call to the builtin free function.
2033   static Instruction *CreateFree(Value *Source, Instruction *InsertBefore);
2034   static Instruction *CreateFree(Value *Source, BasicBlock *InsertAtEnd);
2035   static Instruction *CreateFree(Value *Source,
2036                                  ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
2037                                  Instruction *InsertBefore);
2038   static Instruction *CreateFree(Value *Source,
2039                                  ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
2040                                  BasicBlock *InsertAtEnd);
2041
2042   // Note that 'musttail' implies 'tail'.
2043   enum TailCallKind {
2044     TCK_None = 0,
2045     TCK_Tail = 1,
2046     TCK_MustTail = 2,
2047     TCK_NoTail = 3
2048   };
2049   TailCallKind getTailCallKind() const {
2050     return TailCallKind(getSubclassDataFromInstruction() & 3);
2051   }
2052
2053   bool isTailCall() const {
2054     unsigned Kind = getSubclassDataFromInstruction() & 3;
2055     return Kind == TCK_Tail || Kind == TCK_MustTail;
2056   }
2057
2058   bool isMustTailCall() const {
2059     return (getSubclassDataFromInstruction() & 3) == TCK_MustTail;
2060   }
2061
2062   bool isNoTailCall() const {
2063     return (getSubclassDataFromInstruction() & 3) == TCK_NoTail;
2064   }
2065
2066   void setTailCall(bool isTC = true) {
2067     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~3) |
2068                                unsigned(isTC ? TCK_Tail : TCK_None));
2069   }
2070
2071   void setTailCallKind(TailCallKind TCK) {
2072     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~3) |
2073                                unsigned(TCK));
2074   }
2075
2076   /// Return true if the call can return twice
2077   bool canReturnTwice() const { return hasFnAttr(Attribute::ReturnsTwice); }
2078   void setCanReturnTwice() {
2079     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::ReturnsTwice);
2080   }
2081
2082   /// Check if this call is an inline asm statement.
2083   bool isInlineAsm() const { return isa<InlineAsm>(Op<-1>()); }
2084
2085   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2086   static bool classof(const Instruction *I) {
2087     return I->getOpcode() == Instruction::Call;
2088   }
2089   static bool classof(const Value *V) {
2090     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2091   }
2092
2093 private:
2094   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
2095   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
2096   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
2097     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
2098   }
2099 };
2100
2101 template <>
2102 struct OperandTraits<CallBase<CallInst>>
2103     : public VariadicOperandTraits<CallBase<CallInst>, 1> {};
2104
2105 CallInst::CallInst(Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
2106                    ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr,
2107                    BasicBlock *InsertAtEnd)
2108     : CallBase<CallInst>(
2109           cast<FunctionType>(
2110               cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType())
2111               ->getReturnType(),
2112           Instruction::Call,
2113           OperandTraits<CallBase<CallInst>>::op_end(this) -
2114               (Args.size() + CountBundleInputs(Bundles) + 1),
2115           unsigned(Args.size() + CountBundleInputs(Bundles) + 1), InsertAtEnd) {
2116   init(Func, Args, Bundles, NameStr);
2117 }
2118
2119 CallInst::CallInst(FunctionType *Ty, Value *Func, ArrayRef<Value *> Args,
2120                    ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr,
2121                    Instruction *InsertBefore)
2122     : CallBase<CallInst>(Ty->getReturnType(), Instruction::Call,
2123                          OperandTraits<CallBase<CallInst>>::op_end(this) -
2124                              (Args.size() + CountBundleInputs(Bundles) + 1),
2125                          unsigned(Args.size() + CountBundleInputs(Bundles) + 1),
2126                          InsertBefore) {
2127   init(Ty, Func, Args, Bundles, NameStr);
2128 }
2129
2130 //===----------------------------------------------------------------------===//
2131 //                               SelectInst Class
2132 //===----------------------------------------------------------------------===//
2133
2134 /// This class represents the LLVM 'select' instruction.
2135 ///
2136 class SelectInst : public Instruction {
2137   SelectInst(Value *C, Value *S1, Value *S2, const Twine &NameStr,
2138              Instruction *InsertBefore)
2139     : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select,
2140                   &Op<0>(), 3, InsertBefore) {
2141     init(C, S1, S2);
2142     setName(NameStr);
2143   }
2144
2145   SelectInst(Value *C, Value *S1, Value *S2, const Twine &NameStr,
2146              BasicBlock *InsertAtEnd)
2147     : Instruction(S1->getType(), Instruction::Select,
2148                   &Op<0>(), 3, InsertAtEnd) {
2149     init(C, S1, S2);
2150     setName(NameStr);
2151   }
2152
2153   void init(Value *C, Value *S1, Value *S2) {
2154     assert(!areInvalidOperands(C, S1, S2) && "Invalid operands for select");
2155     Op<0>() = C;
2156     Op<1>() = S1;
2157     Op<2>() = S2;
2158   }
2159
2160 protected:
2161   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2162   friend class Instruction;
2163
2164   SelectInst *cloneImpl() const;
2165
2166 public:
2167   static SelectInst *Create(Value *C, Value *S1, Value *S2,
2168                             const Twine &NameStr = "",
2169                             Instruction *InsertBefore = nullptr,
2170                             Instruction *MDFrom = nullptr) {
2171     SelectInst *Sel = new(3) SelectInst(C, S1, S2, NameStr, InsertBefore);
2172     if (MDFrom)
2173       Sel->copyMetadata(*MDFrom);
2174     return Sel;
2175   }
2176
2177   static SelectInst *Create(Value *C, Value *S1, Value *S2,
2178                             const Twine &NameStr,
2179                             BasicBlock *InsertAtEnd) {
2180     return new(3) SelectInst(C, S1, S2, NameStr, InsertAtEnd);
2181   }
2182
2183   const Value *getCondition() const { return Op<0>(); }
2184   const Value *getTrueValue() const { return Op<1>(); }
2185   const Value *getFalseValue() const { return Op<2>(); }
2186   Value *getCondition() { return Op<0>(); }
2187   Value *getTrueValue() { return Op<1>(); }
2188   Value *getFalseValue() { return Op<2>(); }
2189
2190   void setCondition(Value *V) { Op<0>() = V; }
2191   void setTrueValue(Value *V) { Op<1>() = V; }
2192   void setFalseValue(Value *V) { Op<2>() = V; }
2193
2194   /// Return a string if the specified operands are invalid
2195   /// for a select operation, otherwise return null.
2196   static const char *areInvalidOperands(Value *Cond, Value *True, Value *False);
2197
2198   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
2199   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2200
2201   OtherOps getOpcode() const {
2202     return static_cast<OtherOps>(Instruction::getOpcode());
2203   }
2204
2205   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2206   static bool classof(const Instruction *I) {
2207     return I->getOpcode() == Instruction::Select;
2208   }
2209   static bool classof(const Value *V) {
2210     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2211   }
2212 };
2213
2214 template <>
2215 struct OperandTraits<SelectInst> : public FixedNumOperandTraits<SelectInst, 3> {
2216 };
2217
2218 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(SelectInst, Value)
2219
2220 //===----------------------------------------------------------------------===//
2221 //                                VAArgInst Class
2222 //===----------------------------------------------------------------------===//
2223
2224 /// This class represents the va_arg llvm instruction, which returns
2225 /// an argument of the specified type given a va_list and increments that list
2226 ///
2227 class VAArgInst : public UnaryInstruction {
2228 protected:
2229   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2230   friend class Instruction;
2231
2232   VAArgInst *cloneImpl() const;
2233
2234 public:
2235   VAArgInst(Value *List, Type *Ty, const Twine &NameStr = "",
2236              Instruction *InsertBefore = nullptr)
2237     : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, InsertBefore) {
2238     setName(NameStr);
2239   }
2240
2241   VAArgInst(Value *List, Type *Ty, const Twine &NameStr,
2242             BasicBlock *InsertAtEnd)
2243     : UnaryInstruction(Ty, VAArg, List, InsertAtEnd) {
2244     setName(NameStr);
2245   }
2246
2247   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
2248   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
2249   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 0U; }
2250
2251   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2252   static bool classof(const Instruction *I) {
2253     return I->getOpcode() == VAArg;
2254   }
2255   static bool classof(const Value *V) {
2256     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2257   }
2258 };
2259
2260 //===----------------------------------------------------------------------===//
2261 //                                ExtractElementInst Class
2262 //===----------------------------------------------------------------------===//
2263
2264 /// This instruction extracts a single (scalar)
2265 /// element from a VectorType value
2266 ///
2267 class ExtractElementInst : public Instruction {
2268   ExtractElementInst(Value *Vec, Value *Idx, const Twine &NameStr = "",
2269                      Instruction *InsertBefore = nullptr);
2270   ExtractElementInst(Value *Vec, Value *Idx, const Twine &NameStr,
2271                      BasicBlock *InsertAtEnd);
2272
2273 protected:
2274   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2275   friend class Instruction;
2276
2277   ExtractElementInst *cloneImpl() const;
2278
2279 public:
2280   static ExtractElementInst *Create(Value *Vec, Value *Idx,
2281                                    const Twine &NameStr = "",
2282                                    Instruction *InsertBefore = nullptr) {
2283     return new(2) ExtractElementInst(Vec, Idx, NameStr, InsertBefore);
2284   }
2285
2286   static ExtractElementInst *Create(Value *Vec, Value *Idx,
2287                                    const Twine &NameStr,
2288                                    BasicBlock *InsertAtEnd) {
2289     return new(2) ExtractElementInst(Vec, Idx, NameStr, InsertAtEnd);
2290   }
2291
2292   /// Return true if an extractelement instruction can be
2293   /// formed with the specified operands.
2294   static bool isValidOperands(const Value *Vec, const Value *Idx);
2295
2296   Value *getVectorOperand() { return Op<0>(); }
2297   Value *getIndexOperand() { return Op<1>(); }
2298   const Value *getVectorOperand() const { return Op<0>(); }
2299   const Value *getIndexOperand() const { return Op<1>(); }
2300
2301   VectorType *getVectorOperandType() const {
2302     return cast<VectorType>(getVectorOperand()->getType());
2303   }
2304
2305   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
2306   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2307
2308   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2309   static bool classof(const Instruction *I) {
2310     return I->getOpcode() == Instruction::ExtractElement;
2311   }
2312   static bool classof(const Value *V) {
2313     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2314   }
2315 };
2316
2317 template <>
2318 struct OperandTraits<ExtractElementInst> :
2319   public FixedNumOperandTraits<ExtractElementInst, 2> {
2320 };
2321
2322 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ExtractElementInst, Value)
2323
2324 //===----------------------------------------------------------------------===//
2325 //                                InsertElementInst Class
2326 //===----------------------------------------------------------------------===//
2327
2328 /// This instruction inserts a single (scalar)
2329 /// element into a VectorType value
2330 ///
2331 class InsertElementInst : public Instruction {
2332   InsertElementInst(Value *Vec, Value *NewElt, Value *Idx,
2333                     const Twine &NameStr = "",
2334                     Instruction *InsertBefore = nullptr);
2335   InsertElementInst(Value *Vec, Value *NewElt, Value *Idx, const Twine &NameStr,
2336                     BasicBlock *InsertAtEnd);
2337
2338 protected:
2339   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2340   friend class Instruction;
2341
2342   InsertElementInst *cloneImpl() const;
2343
2344 public:
2345   static InsertElementInst *Create(Value *Vec, Value *NewElt, Value *Idx,
2346                                    const Twine &NameStr = "",
2347                                    Instruction *InsertBefore = nullptr) {
2348     return new(3) InsertElementInst(Vec, NewElt, Idx, NameStr, InsertBefore);
2349   }
2350
2351   static InsertElementInst *Create(Value *Vec, Value *NewElt, Value *Idx,
2352                                    const Twine &NameStr,
2353                                    BasicBlock *InsertAtEnd) {
2354     return new(3) InsertElementInst(Vec, NewElt, Idx, NameStr, InsertAtEnd);
2355   }
2356
2357   /// Return true if an insertelement instruction can be
2358   /// formed with the specified operands.
2359   static bool isValidOperands(const Value *Vec, const Value *NewElt,
2360                               const Value *Idx);
2361
2362   /// Overload to return most specific vector type.
2363   ///
2364   VectorType *getType() const {
2365     return cast<VectorType>(Instruction::getType());
2366   }
2367
2368   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
2369   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2370
2371   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2372   static bool classof(const Instruction *I) {
2373     return I->getOpcode() == Instruction::InsertElement;
2374   }
2375   static bool classof(const Value *V) {
2376     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2377   }
2378 };
2379
2380 template <>
2381 struct OperandTraits<InsertElementInst> :
2382   public FixedNumOperandTraits<InsertElementInst, 3> {
2383 };
2384
2385 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(InsertElementInst, Value)
2386
2387 //===----------------------------------------------------------------------===//
2388 //                           ShuffleVectorInst Class
2389 //===----------------------------------------------------------------------===//
2390
2391 /// This instruction constructs a fixed permutation of two
2392 /// input vectors.
2393 ///
2394 class ShuffleVectorInst : public Instruction {
2395 protected:
2396   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2397   friend class Instruction;
2398
2399   ShuffleVectorInst *cloneImpl() const;
2400
2401 public:
2402   ShuffleVectorInst(Value *V1, Value *V2, Value *Mask,
2403                     const Twine &NameStr = "",
2404                     Instruction *InsertBefor = nullptr);
2405   ShuffleVectorInst(Value *V1, Value *V2, Value *Mask,
2406                     const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
2407
2408   // allocate space for exactly three operands
2409   void *operator new(size_t s) {
2410     return User::operator new(s, 3);
2411   }
2412
2413   /// Return true if a shufflevector instruction can be
2414   /// formed with the specified operands.
2415   static bool isValidOperands(const Value *V1, const Value *V2,
2416                               const Value *Mask);
2417
2418   /// Overload to return most specific vector type.
2419   ///
2420   VectorType *getType() const {
2421     return cast<VectorType>(Instruction::getType());
2422   }
2423
2424   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
2425   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2426
2427   Constant *getMask() const {
2428     return cast<Constant>(getOperand(2));
2429   }
2430
2431   /// Return the shuffle mask value for the specified element of the mask.
2432   /// Return -1 if the element is undef.
2433   static int getMaskValue(const Constant *Mask, unsigned Elt);
2434
2435   /// Return the shuffle mask value of this instruction for the given element
2436   /// index. Return -1 if the element is undef.
2437   int getMaskValue(unsigned Elt) const {
2438     return getMaskValue(getMask(), Elt);
2439   }
2440
2441   /// Convert the input shuffle mask operand to a vector of integers. Undefined
2442   /// elements of the mask are returned as -1.
2443   static void getShuffleMask(const Constant *Mask,
2444                              SmallVectorImpl<int> &Result);
2445
2446   /// Return the mask for this instruction as a vector of integers. Undefined
2447   /// elements of the mask are returned as -1.
2448   void getShuffleMask(SmallVectorImpl<int> &Result) const {
2449     return getShuffleMask(getMask(), Result);
2450   }
2451
2452   SmallVector<int, 16> getShuffleMask() const {
2453     SmallVector<int, 16> Mask;
2454     getShuffleMask(Mask);
2455     return Mask;
2456   }
2457
2458   /// Return true if this shuffle returns a vector with a different number of
2459   /// elements than its source elements.
2460   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <1,2>
2461   bool changesLength() const {
2462     unsigned NumSourceElts = Op<0>()->getType()->getVectorNumElements();
2463     unsigned NumMaskElts = getMask()->getType()->getVectorNumElements();
2464     return NumSourceElts != NumMaskElts;
2465   }
2466
2467   /// Return true if this shuffle mask chooses elements from exactly one source
2468   /// vector.
2469   /// Example: <7,5,undef,7>
2470   /// This assumes that vector operands are the same length as the mask.
2471   static bool isSingleSourceMask(ArrayRef<int> Mask);
2472   static bool isSingleSourceMask(const Constant *Mask) {
2473     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2474     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2475     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2476     return isSingleSourceMask(MaskAsInts);
2477   }
2478
2479   /// Return true if this shuffle chooses elements from exactly one source
2480   /// vector without changing the length of that vector.
2481   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <3,0,undef,3>
2482   /// TODO: Optionally allow length-changing shuffles.
2483   bool isSingleSource() const {
2484     return !changesLength() && isSingleSourceMask(getMask());
2485   }
2486
2487   /// Return true if this shuffle mask chooses elements from exactly one source
2488   /// vector without lane crossings. A shuffle using this mask is not
2489   /// necessarily a no-op because it may change the number of elements from its
2490   /// input vectors or it may provide demanded bits knowledge via undef lanes.
2491   /// Example: <undef,undef,2,3>
2492   static bool isIdentityMask(ArrayRef<int> Mask);
2493   static bool isIdentityMask(const Constant *Mask) {
2494     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2495     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2496     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2497     return isIdentityMask(MaskAsInts);
2498   }
2499
2500   /// Return true if this shuffle mask chooses elements from exactly one source
2501   /// vector without lane crossings and does not change the number of elements
2502   /// from its input vectors.
2503   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <4,undef,6,undef>
2504   /// TODO: Optionally allow length-changing shuffles.
2505   bool isIdentity() const {
2506     return !changesLength() && isIdentityMask(getShuffleMask());
2507   }
2508
2509   /// Return true if this shuffle mask chooses elements from its source vectors
2510   /// without lane crossings. A shuffle using this mask would be
2511   /// equivalent to a vector select with a constant condition operand.
2512   /// Example: <4,1,6,undef>
2513   /// This returns false if the mask does not choose from both input vectors.
2514   /// In that case, the shuffle is better classified as an identity shuffle.
2515   /// This assumes that vector operands are the same length as the mask
2516   /// (a length-changing shuffle can never be equivalent to a vector select).
2517   static bool isSelectMask(ArrayRef<int> Mask);
2518   static bool isSelectMask(const Constant *Mask) {
2519     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2520     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2521     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2522     return isSelectMask(MaskAsInts);
2523   }
2524
2525   /// Return true if this shuffle chooses elements from its source vectors
2526   /// without lane crossings and all operands have the same number of elements.
2527   /// In other words, this shuffle is equivalent to a vector select with a
2528   /// constant condition operand.
2529   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <undef,1,6,3>
2530   /// This returns false if the mask does not choose from both input vectors.
2531   /// In that case, the shuffle is better classified as an identity shuffle.
2532   /// TODO: Optionally allow length-changing shuffles.
2533   bool isSelect() const {
2534     return !changesLength() && isSelectMask(getMask());
2535   }
2536
2537   /// Return true if this shuffle mask swaps the order of elements from exactly
2538   /// one source vector.
2539   /// Example: <7,6,undef,4>
2540   /// This assumes that vector operands are the same length as the mask.
2541   static bool isReverseMask(ArrayRef<int> Mask);
2542   static bool isReverseMask(const Constant *Mask) {
2543     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2544     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2545     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2546     return isReverseMask(MaskAsInts);
2547   }
2548
2549   /// Return true if this shuffle swaps the order of elements from exactly
2550   /// one source vector.
2551   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <3,undef,1,undef>
2552   /// TODO: Optionally allow length-changing shuffles.
2553   bool isReverse() const {
2554     return !changesLength() && isReverseMask(getMask());
2555   }
2556
2557   /// Return true if this shuffle mask chooses all elements with the same value
2558   /// as the first element of exactly one source vector.
2559   /// Example: <4,undef,undef,4>
2560   /// This assumes that vector operands are the same length as the mask.
2561   static bool isZeroEltSplatMask(ArrayRef<int> Mask);
2562   static bool isZeroEltSplatMask(const Constant *Mask) {
2563     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2564     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2565     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2566     return isZeroEltSplatMask(MaskAsInts);
2567   }
2568
2569   /// Return true if all elements of this shuffle are the same value as the
2570   /// first element of exactly one source vector without changing the length
2571   /// of that vector.
2572   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <undef,0,undef,0>
2573   /// TODO: Optionally allow length-changing shuffles.
2574   /// TODO: Optionally allow splats from other elements.
2575   bool isZeroEltSplat() const {
2576     return !changesLength() && isZeroEltSplatMask(getMask());
2577   }
2578
2579   /// Return true if this shuffle mask is a transpose mask.
2580   /// Transpose vector masks transpose a 2xn matrix. They read corresponding
2581   /// even- or odd-numbered vector elements from two n-dimensional source
2582   /// vectors and write each result into consecutive elements of an
2583   /// n-dimensional destination vector. Two shuffles are necessary to complete
2584   /// the transpose, one for the even elements and another for the odd elements.
2585   /// This description closely follows how the TRN1 and TRN2 AArch64
2586   /// instructions operate.
2587   ///
2588   /// For example, a simple 2x2 matrix can be transposed with:
2589   ///
2590   ///   ; Original matrix
2591   ///   m0 = < a, b >
2592   ///   m1 = < c, d >
2593   ///
2594   ///   ; Transposed matrix
2595   ///   t0 = < a, c > = shufflevector m0, m1, < 0, 2 >
2596   ///   t1 = < b, d > = shufflevector m0, m1, < 1, 3 >
2597   ///
2598   /// For matrices having greater than n columns, the resulting nx2 transposed
2599   /// matrix is stored in two result vectors such that one vector contains
2600   /// interleaved elements from all the even-numbered rows and the other vector
2601   /// contains interleaved elements from all the odd-numbered rows. For example,
2602   /// a 2x4 matrix can be transposed with:
2603   ///
2604   ///   ; Original matrix
2605   ///   m0 = < a, b, c, d >
2606   ///   m1 = < e, f, g, h >
2607   ///
2608   ///   ; Transposed matrix
2609   ///   t0 = < a, e, c, g > = shufflevector m0, m1 < 0, 4, 2, 6 >
2610   ///   t1 = < b, f, d, h > = shufflevector m0, m1 < 1, 5, 3, 7 >
2611   static bool isTransposeMask(ArrayRef<int> Mask);
2612   static bool isTransposeMask(const Constant *Mask) {
2613     assert(Mask->getType()->isVectorTy() && "Shuffle needs vector constant.");
2614     SmallVector<int, 16> MaskAsInts;
2615     getShuffleMask(Mask, MaskAsInts);
2616     return isTransposeMask(MaskAsInts);
2617   }
2618
2619   /// Return true if this shuffle transposes the elements of its inputs without
2620   /// changing the length of the vectors. This operation may also be known as a
2621   /// merge or interleave. See the description for isTransposeMask() for the
2622   /// exact specification.
2623   /// Example: shufflevector <4 x n> A, <4 x n> B, <0,4,2,6>
2624   bool isTranspose() const {
2625     return !changesLength() && isTransposeMask(getMask());
2626   }
2627
2628   /// Change values in a shuffle permute mask assuming the two vector operands
2629   /// of length InVecNumElts have swapped position.
2630   static void commuteShuffleMask(MutableArrayRef<int> Mask,
2631                                  unsigned InVecNumElts) {
2632     for (int &Idx : Mask) {
2633       if (Idx == -1)
2634         continue;
2635       Idx = Idx < (int)InVecNumElts ? Idx + InVecNumElts : Idx - InVecNumElts;
2636       assert(Idx >= 0 && Idx < (int)InVecNumElts * 2 &&
2637              "shufflevector mask index out of range");
2638     }
2639   }
2640
2641   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2642   static bool classof(const Instruction *I) {
2643     return I->getOpcode() == Instruction::ShuffleVector;
2644   }
2645   static bool classof(const Value *V) {
2646     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2647   }
2648 };
2649
2650 template <>
2651 struct OperandTraits<ShuffleVectorInst> :
2652   public FixedNumOperandTraits<ShuffleVectorInst, 3> {
2653 };
2654
2655 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ShuffleVectorInst, Value)
2656
2657 //===----------------------------------------------------------------------===//
2658 //                                ExtractValueInst Class
2659 //===----------------------------------------------------------------------===//
2660
2661 /// This instruction extracts a struct member or array
2662 /// element value from an aggregate value.
2663 ///
2664 class ExtractValueInst : public UnaryInstruction {
2665   SmallVector<unsigned, 4> Indices;
2666
2667   ExtractValueInst(const ExtractValueInst &EVI);
2668
2669   /// Constructors - Create a extractvalue instruction with a base aggregate
2670   /// value and a list of indices.  The first ctor can optionally insert before
2671   /// an existing instruction, the second appends the new instruction to the
2672   /// specified BasicBlock.
2673   inline ExtractValueInst(Value *Agg,
2674                           ArrayRef<unsigned> Idxs,
2675                           const Twine &NameStr,
2676                           Instruction *InsertBefore);
2677   inline ExtractValueInst(Value *Agg,
2678                           ArrayRef<unsigned> Idxs,
2679                           const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
2680
2681   void init(ArrayRef<unsigned> Idxs, const Twine &NameStr);
2682
2683 protected:
2684   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2685   friend class Instruction;
2686
2687   ExtractValueInst *cloneImpl() const;
2688
2689 public:
2690   static ExtractValueInst *Create(Value *Agg,
2691                                   ArrayRef<unsigned> Idxs,
2692                                   const Twine &NameStr = "",
2693                                   Instruction *InsertBefore = nullptr) {
2694     return new
2695       ExtractValueInst(Agg, Idxs, NameStr, InsertBefore);
2696   }
2697
2698   static ExtractValueInst *Create(Value *Agg,
2699                                   ArrayRef<unsigned> Idxs,
2700                                   const Twine &NameStr,
2701                                   BasicBlock *InsertAtEnd) {
2702     return new ExtractValueInst(Agg, Idxs, NameStr, InsertAtEnd);
2703   }
2704
2705   /// Returns the type of the element that would be extracted
2706   /// with an extractvalue instruction with the specified parameters.
2707   ///
2708   /// Null is returned if the indices are invalid for the specified type.
2709   static Type *getIndexedType(Type *Agg, ArrayRef<unsigned> Idxs);
2710
2711   using idx_iterator = const unsigned*;
2712
2713   inline idx_iterator idx_begin() const { return Indices.begin(); }
2714   inline idx_iterator idx_end()   const { return Indices.end(); }
2715   inline iterator_range<idx_iterator> indices() const {
2716     return make_range(idx_begin(), idx_end());
2717   }
2718
2719   Value *getAggregateOperand() {
2720     return getOperand(0);
2721   }
2722   const Value *getAggregateOperand() const {
2723     return getOperand(0);
2724   }
2725   static unsigned getAggregateOperandIndex() {
2726     return 0U;                      // get index for modifying correct operand
2727   }
2728
2729   ArrayRef<unsigned> getIndices() const {
2730     return Indices;
2731   }
2732
2733   unsigned getNumIndices() const {
2734     return (unsigned)Indices.size();
2735   }
2736
2737   bool hasIndices() const {
2738     return true;
2739   }
2740
2741   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2742   static bool classof(const Instruction *I) {
2743     return I->getOpcode() == Instruction::ExtractValue;
2744   }
2745   static bool classof(const Value *V) {
2746     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2747   }
2748 };
2749
2750 ExtractValueInst::ExtractValueInst(Value *Agg,
2751                                    ArrayRef<unsigned> Idxs,
2752                                    const Twine &NameStr,
2753                                    Instruction *InsertBefore)
2754   : UnaryInstruction(checkGEPType(getIndexedType(Agg->getType(), Idxs)),
2755                      ExtractValue, Agg, InsertBefore) {
2756   init(Idxs, NameStr);
2757 }
2758
2759 ExtractValueInst::ExtractValueInst(Value *Agg,
2760                                    ArrayRef<unsigned> Idxs,
2761                                    const Twine &NameStr,
2762                                    BasicBlock *InsertAtEnd)
2763   : UnaryInstruction(checkGEPType(getIndexedType(Agg->getType(), Idxs)),
2764                      ExtractValue, Agg, InsertAtEnd) {
2765   init(Idxs, NameStr);
2766 }
2767
2768 //===----------------------------------------------------------------------===//
2769 //                                InsertValueInst Class
2770 //===----------------------------------------------------------------------===//
2771
2772 /// This instruction inserts a struct field of array element
2773 /// value into an aggregate value.
2774 ///
2775 class InsertValueInst : public Instruction {
2776   SmallVector<unsigned, 4> Indices;
2777
2778   InsertValueInst(const InsertValueInst &IVI);
2779
2780   /// Constructors - Create a insertvalue instruction with a base aggregate
2781   /// value, a value to insert, and a list of indices.  The first ctor can
2782   /// optionally insert before an existing instruction, the second appends
2783   /// the new instruction to the specified BasicBlock.
2784   inline InsertValueInst(Value *Agg, Value *Val,
2785                          ArrayRef<unsigned> Idxs,
2786                          const Twine &NameStr,
2787                          Instruction *InsertBefore);
2788   inline InsertValueInst(Value *Agg, Value *Val,
2789                          ArrayRef<unsigned> Idxs,
2790                          const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
2791
2792   /// Constructors - These two constructors are convenience methods because one
2793   /// and two index insertvalue instructions are so common.
2794   InsertValueInst(Value *Agg, Value *Val, unsigned Idx,
2795                   const Twine &NameStr = "",
2796                   Instruction *InsertBefore = nullptr);
2797   InsertValueInst(Value *Agg, Value *Val, unsigned Idx, const Twine &NameStr,
2798                   BasicBlock *InsertAtEnd);
2799
2800   void init(Value *Agg, Value *Val, ArrayRef<unsigned> Idxs,
2801             const Twine &NameStr);
2802
2803 protected:
2804   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2805   friend class Instruction;
2806
2807   InsertValueInst *cloneImpl() const;
2808
2809 public:
2810   // allocate space for exactly two operands
2811   void *operator new(size_t s) {
2812     return User::operator new(s, 2);
2813   }
2814
2815   static InsertValueInst *Create(Value *Agg, Value *Val,
2816                                  ArrayRef<unsigned> Idxs,
2817                                  const Twine &NameStr = "",
2818                                  Instruction *InsertBefore = nullptr) {
2819     return new InsertValueInst(Agg, Val, Idxs, NameStr, InsertBefore);
2820   }
2821
2822   static InsertValueInst *Create(Value *Agg, Value *Val,
2823                                  ArrayRef<unsigned> Idxs,
2824                                  const Twine &NameStr,
2825                                  BasicBlock *InsertAtEnd) {
2826     return new InsertValueInst(Agg, Val, Idxs, NameStr, InsertAtEnd);
2827   }
2828
2829   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
2830   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2831
2832   using idx_iterator = const unsigned*;
2833
2834   inline idx_iterator idx_begin() const { return Indices.begin(); }
2835   inline idx_iterator idx_end()   const { return Indices.end(); }
2836   inline iterator_range<idx_iterator> indices() const {
2837     return make_range(idx_begin(), idx_end());
2838   }
2839
2840   Value *getAggregateOperand() {
2841     return getOperand(0);
2842   }
2843   const Value *getAggregateOperand() const {
2844     return getOperand(0);
2845   }
2846   static unsigned getAggregateOperandIndex() {
2847     return 0U;                      // get index for modifying correct operand
2848   }
2849
2850   Value *getInsertedValueOperand() {
2851     return getOperand(1);
2852   }
2853   const Value *getInsertedValueOperand() const {
2854     return getOperand(1);
2855   }
2856   static unsigned getInsertedValueOperandIndex() {
2857     return 1U;                      // get index for modifying correct operand
2858   }
2859
2860   ArrayRef<unsigned> getIndices() const {
2861     return Indices;
2862   }
2863
2864   unsigned getNumIndices() const {
2865     return (unsigned)Indices.size();
2866   }
2867
2868   bool hasIndices() const {
2869     return true;
2870   }
2871
2872   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
2873   static bool classof(const Instruction *I) {
2874     return I->getOpcode() == Instruction::InsertValue;
2875   }
2876   static bool classof(const Value *V) {
2877     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
2878   }
2879 };
2880
2881 template <>
2882 struct OperandTraits<InsertValueInst> :
2883   public FixedNumOperandTraits<InsertValueInst, 2> {
2884 };
2885
2886 InsertValueInst::InsertValueInst(Value *Agg,
2887                                  Value *Val,
2888                                  ArrayRef<unsigned> Idxs,
2889                                  const Twine &NameStr,
2890                                  Instruction *InsertBefore)
2891   : Instruction(Agg->getType(), InsertValue,
2892                 OperandTraits<InsertValueInst>::op_begin(this),
2893                 2, InsertBefore) {
2894   init(Agg, Val, Idxs, NameStr);
2895 }
2896
2897 InsertValueInst::InsertValueInst(Value *Agg,
2898                                  Value *Val,
2899                                  ArrayRef<unsigned> Idxs,
2900                                  const Twine &NameStr,
2901                                  BasicBlock *InsertAtEnd)
2902   : Instruction(Agg->getType(), InsertValue,
2903                 OperandTraits<InsertValueInst>::op_begin(this),
2904                 2, InsertAtEnd) {
2905   init(Agg, Val, Idxs, NameStr);
2906 }
2907
2908 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(InsertValueInst, Value)
2909
2910 //===----------------------------------------------------------------------===//
2911 //                               PHINode Class
2912 //===----------------------------------------------------------------------===//
2913
2914 // PHINode - The PHINode class is used to represent the magical mystical PHI
2915 // node, that can not exist in nature, but can be synthesized in a computer
2916 // scientist's overactive imagination.
2917 //
2918 class PHINode : public Instruction {
2919   /// The number of operands actually allocated.  NumOperands is
2920   /// the number actually in use.
2921   unsigned ReservedSpace;
2922
2923   PHINode(const PHINode &PN);
2924
2925   explicit PHINode(Type *Ty, unsigned NumReservedValues,
2926                    const Twine &NameStr = "",
2927                    Instruction *InsertBefore = nullptr)
2928     : Instruction(Ty, Instruction::PHI, nullptr, 0, InsertBefore),
2929       ReservedSpace(NumReservedValues) {
2930     setName(NameStr);
2931     allocHungoffUses(ReservedSpace);
2932   }
2933
2934   PHINode(Type *Ty, unsigned NumReservedValues, const Twine &NameStr,
2935           BasicBlock *InsertAtEnd)
2936     : Instruction(Ty, Instruction::PHI, nullptr, 0, InsertAtEnd),
2937       ReservedSpace(NumReservedValues) {
2938     setName(NameStr);
2939     allocHungoffUses(ReservedSpace);
2940   }
2941
2942 protected:
2943   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
2944   friend class Instruction;
2945
2946   PHINode *cloneImpl() const;
2947
2948   // allocHungoffUses - this is more complicated than the generic
2949   // User::allocHungoffUses, because we have to allocate Uses for the incoming
2950   // values and pointers to the incoming blocks, all in one allocation.
2951   void allocHungoffUses(unsigned N) {
2952     User::allocHungoffUses(N, /* IsPhi */ true);
2953   }
2954
2955 public:
2956   /// Constructors - NumReservedValues is a hint for the number of incoming
2957   /// edges that this phi node will have (use 0 if you really have no idea).
2958   static PHINode *Create(Type *Ty, unsigned NumReservedValues,
2959                          const Twine &NameStr = "",
2960                          Instruction *InsertBefore = nullptr) {
2961     return new PHINode(Ty, NumReservedValues, NameStr, InsertBefore);
2962   }
2963
2964   static PHINode *Create(Type *Ty, unsigned NumReservedValues,
2965                          const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
2966     return new PHINode(Ty, NumReservedValues, NameStr, InsertAtEnd);
2967   }
2968
2969   /// Provide fast operand accessors
2970   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
2971
2972   // Block iterator interface. This provides access to the list of incoming
2973   // basic blocks, which parallels the list of incoming values.
2974
2975   using block_iterator = BasicBlock **;
2976   using const_block_iterator = BasicBlock * const *;
2977
2978   block_iterator block_begin() {
2979     Use::UserRef *ref =
2980       reinterpret_cast<Use::UserRef*>(op_begin() + ReservedSpace);
2981     return reinterpret_cast<block_iterator>(ref + 1);
2982   }
2983
2984   const_block_iterator block_begin() const {
2985     const Use::UserRef *ref =
2986       reinterpret_cast<const Use::UserRef*>(op_begin() + ReservedSpace);
2987     return reinterpret_cast<const_block_iterator>(ref + 1);
2988   }
2989
2990   block_iterator block_end() {
2991     return block_begin() + getNumOperands();
2992   }
2993
2994   const_block_iterator block_end() const {
2995     return block_begin() + getNumOperands();
2996   }
2997
2998   iterator_range<block_iterator> blocks() {
2999     return make_range(block_begin(), block_end());
3000   }
3001
3002   iterator_range<const_block_iterator> blocks() const {
3003     return make_range(block_begin(), block_end());
3004   }
3005
3006   op_range incoming_values() { return operands(); }
3007
3008   const_op_range incoming_values() const { return operands(); }
3009
3010   /// Return the number of incoming edges
3011   ///
3012   unsigned getNumIncomingValues() const { return getNumOperands(); }
3013
3014   /// Return incoming value number x
3015   ///
3016   Value *getIncomingValue(unsigned i) const {
3017     return getOperand(i);
3018   }
3019   void setIncomingValue(unsigned i, Value *V) {
3020     assert(V && "PHI node got a null value!");
3021     assert(getType() == V->getType() &&
3022            "All operands to PHI node must be the same type as the PHI node!");
3023     setOperand(i, V);
3024   }
3025
3026   static unsigned getOperandNumForIncomingValue(unsigned i) {
3027     return i;
3028   }
3029
3030   static unsigned getIncomingValueNumForOperand(unsigned i) {
3031     return i;
3032   }
3033
3034   /// Return incoming basic block number @p i.
3035   ///
3036   BasicBlock *getIncomingBlock(unsigned i) const {
3037     return block_begin()[i];
3038   }
3039
3040   /// Return incoming basic block corresponding
3041   /// to an operand of the PHI.
3042   ///
3043   BasicBlock *getIncomingBlock(const Use &U) const {
3044     assert(this == U.getUser() && "Iterator doesn't point to PHI's Uses?");
3045     return getIncomingBlock(unsigned(&U - op_begin()));
3046   }
3047
3048   /// Return incoming basic block corresponding
3049   /// to value use iterator.
3050   ///
3051   BasicBlock *getIncomingBlock(Value::const_user_iterator I) const {
3052     return getIncomingBlock(I.getUse());
3053   }
3054
3055   void setIncomingBlock(unsigned i, BasicBlock *BB) {
3056     assert(BB && "PHI node got a null basic block!");
3057     block_begin()[i] = BB;
3058   }
3059
3060   /// Add an incoming value to the end of the PHI list
3061   ///
3062   void addIncoming(Value *V, BasicBlock *BB) {
3063     if (getNumOperands() == ReservedSpace)
3064       growOperands();  // Get more space!
3065     // Initialize some new operands.
3066     setNumHungOffUseOperands(getNumOperands() + 1);
3067     setIncomingValue(getNumOperands() - 1, V);
3068     setIncomingBlock(getNumOperands() - 1, BB);
3069   }
3070
3071   /// Remove an incoming value.  This is useful if a
3072   /// predecessor basic block is deleted.  The value removed is returned.
3073   ///
3074   /// If the last incoming value for a PHI node is removed (and DeletePHIIfEmpty
3075   /// is true), the PHI node is destroyed and any uses of it are replaced with
3076   /// dummy values.  The only time there should be zero incoming values to a PHI
3077   /// node is when the block is dead, so this strategy is sound.
3078   ///
3079   Value *removeIncomingValue(unsigned Idx, bool DeletePHIIfEmpty = true);
3080
3081   Value *removeIncomingValue(const BasicBlock *BB, bool DeletePHIIfEmpty=true) {
3082     int Idx = getBasicBlockIndex(BB);
3083     assert(Idx >= 0 && "Invalid basic block argument to remove!");
3084     return removeIncomingValue(Idx, DeletePHIIfEmpty);
3085   }
3086
3087   /// Return the first index of the specified basic
3088   /// block in the value list for this PHI.  Returns -1 if no instance.
3089   ///
3090   int getBasicBlockIndex(const BasicBlock *BB) const {
3091     for (unsigned i = 0, e = getNumOperands(); i != e; ++i)
3092       if (block_begin()[i] == BB)
3093         return i;
3094     return -1;
3095   }
3096
3097   Value *getIncomingValueForBlock(const BasicBlock *BB) const {
3098     int Idx = getBasicBlockIndex(BB);
3099     assert(Idx >= 0 && "Invalid basic block argument!");
3100     return getIncomingValue(Idx);
3101   }
3102
3103   /// If the specified PHI node always merges together the
3104   /// same value, return the value, otherwise return null.
3105   Value *hasConstantValue() const;
3106
3107   /// Whether the specified PHI node always merges
3108   /// together the same value, assuming undefs are equal to a unique
3109   /// non-undef value.
3110   bool hasConstantOrUndefValue() const;
3111
3112   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3113   static bool classof(const Instruction *I) {
3114     return I->getOpcode() == Instruction::PHI;
3115   }
3116   static bool classof(const Value *V) {
3117     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3118   }
3119
3120 private:
3121   void growOperands();
3122 };
3123
3124 template <>
3125 struct OperandTraits<PHINode> : public HungoffOperandTraits<2> {
3126 };
3127
3128 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(PHINode, Value)
3129
3130 //===----------------------------------------------------------------------===//
3131 //                           LandingPadInst Class
3132 //===----------------------------------------------------------------------===//
3133
3134 //===---------------------------------------------------------------------------
3135 /// The landingpad instruction holds all of the information
3136 /// necessary to generate correct exception handling. The landingpad instruction
3137 /// cannot be moved from the top of a landing pad block, which itself is
3138 /// accessible only from the 'unwind' edge of an invoke. This uses the
3139 /// SubclassData field in Value to store whether or not the landingpad is a
3140 /// cleanup.
3141 ///
3142 class LandingPadInst : public Instruction {
3143   /// The number of operands actually allocated.  NumOperands is
3144   /// the number actually in use.
3145   unsigned ReservedSpace;
3146
3147   LandingPadInst(const LandingPadInst &LP);
3148
3149 public:
3150   enum ClauseType { Catch, Filter };
3151
3152 private:
3153   explicit LandingPadInst(Type *RetTy, unsigned NumReservedValues,
3154                           const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
3155   explicit LandingPadInst(Type *RetTy, unsigned NumReservedValues,
3156                           const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
3157
3158   // Allocate space for exactly zero operands.
3159   void *operator new(size_t s) {
3160     return User::operator new(s);
3161   }
3162
3163   void growOperands(unsigned Size);
3164   void init(unsigned NumReservedValues, const Twine &NameStr);
3165
3166 protected:
3167   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3168   friend class Instruction;
3169
3170   LandingPadInst *cloneImpl() const;
3171
3172 public:
3173   /// Constructors - NumReservedClauses is a hint for the number of incoming
3174   /// clauses that this landingpad will have (use 0 if you really have no idea).
3175   static LandingPadInst *Create(Type *RetTy, unsigned NumReservedClauses,
3176                                 const Twine &NameStr = "",
3177                                 Instruction *InsertBefore = nullptr);
3178   static LandingPadInst *Create(Type *RetTy, unsigned NumReservedClauses,
3179                                 const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd);
3180
3181   /// Provide fast operand accessors
3182   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
3183
3184   /// Return 'true' if this landingpad instruction is a
3185   /// cleanup. I.e., it should be run when unwinding even if its landing pad
3186   /// doesn't catch the exception.
3187   bool isCleanup() const { return getSubclassDataFromInstruction() & 1; }
3188
3189   /// Indicate that this landingpad instruction is a cleanup.
3190   void setCleanup(bool V) {
3191     setInstructionSubclassData((getSubclassDataFromInstruction() & ~1) |
3192                                (V ? 1 : 0));
3193   }
3194
3195   /// Add a catch or filter clause to the landing pad.
3196   void addClause(Constant *ClauseVal);
3197
3198   /// Get the value of the clause at index Idx. Use isCatch/isFilter to
3199   /// determine what type of clause this is.
3200   Constant *getClause(unsigned Idx) const {
3201     return cast<Constant>(getOperandList()[Idx]);
3202   }
3203
3204   /// Return 'true' if the clause and index Idx is a catch clause.
3205   bool isCatch(unsigned Idx) const {
3206     return !isa<ArrayType>(getOperandList()[Idx]->getType());
3207   }
3208
3209   /// Return 'true' if the clause and index Idx is a filter clause.
3210   bool isFilter(unsigned Idx) const {
3211     return isa<ArrayType>(getOperandList()[Idx]->getType());
3212   }
3213
3214   /// Get the number of clauses for this landing pad.
3215   unsigned getNumClauses() const { return getNumOperands(); }
3216
3217   /// Grow the size of the operand list to accommodate the new
3218   /// number of clauses.
3219   void reserveClauses(unsigned Size) { growOperands(Size); }
3220
3221   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3222   static bool classof(const Instruction *I) {
3223     return I->getOpcode() == Instruction::LandingPad;
3224   }
3225   static bool classof(const Value *V) {
3226     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3227   }
3228 };
3229
3230 template <>
3231 struct OperandTraits<LandingPadInst> : public HungoffOperandTraits<1> {
3232 };
3233
3234 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(LandingPadInst, Value)
3235
3236 //===----------------------------------------------------------------------===//
3237 //                               ReturnInst Class
3238 //===----------------------------------------------------------------------===//
3239
3240 //===---------------------------------------------------------------------------
3241 /// Return a value (possibly void), from a function.  Execution
3242 /// does not continue in this function any longer.
3243 ///
3244 class ReturnInst : public TerminatorInst {
3245   ReturnInst(const ReturnInst &RI);
3246
3247 private:
3248   // ReturnInst constructors:
3249   // ReturnInst()                  - 'ret void' instruction
3250   // ReturnInst(    null)          - 'ret void' instruction
3251   // ReturnInst(Value* X)          - 'ret X'    instruction
3252   // ReturnInst(    null, Inst *I) - 'ret void' instruction, insert before I
3253   // ReturnInst(Value* X, Inst *I) - 'ret X'    instruction, insert before I
3254   // ReturnInst(    null, BB *B)   - 'ret void' instruction, insert @ end of B
3255   // ReturnInst(Value* X, BB *B)   - 'ret X'    instruction, insert @ end of B
3256   //
3257   // NOTE: If the Value* passed is of type void then the constructor behaves as
3258   // if it was passed NULL.
3259   explicit ReturnInst(LLVMContext &C, Value *retVal = nullptr,
3260                       Instruction *InsertBefore = nullptr);
3261   ReturnInst(LLVMContext &C, Value *retVal, BasicBlock *InsertAtEnd);
3262   explicit ReturnInst(LLVMContext &C, BasicBlock *InsertAtEnd);
3263
3264 protected:
3265   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3266   friend class Instruction;
3267
3268   ReturnInst *cloneImpl() const;
3269
3270 public:
3271   static ReturnInst* Create(LLVMContext &C, Value *retVal = nullptr,
3272                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3273     return new(!!retVal) ReturnInst(C, retVal, InsertBefore);
3274   }
3275
3276   static ReturnInst* Create(LLVMContext &C, Value *retVal,
3277                             BasicBlock *InsertAtEnd) {
3278     return new(!!retVal) ReturnInst(C, retVal, InsertAtEnd);
3279   }
3280
3281   static ReturnInst* Create(LLVMContext &C, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3282     return new(0) ReturnInst(C, InsertAtEnd);
3283   }
3284
3285   /// Provide fast operand accessors
3286   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
3287
3288   /// Convenience accessor. Returns null if there is no return value.
3289   Value *getReturnValue() const {
3290     return getNumOperands() != 0 ? getOperand(0) : nullptr;
3291   }
3292
3293   unsigned getNumSuccessors() const { return 0; }
3294
3295   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3296   static bool classof(const Instruction *I) {
3297     return (I->getOpcode() == Instruction::Ret);
3298   }
3299   static bool classof(const Value *V) {
3300     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3301   }
3302
3303 private:
3304   friend TerminatorInst;
3305
3306   BasicBlock *getSuccessor(unsigned idx) const {
3307     llvm_unreachable("ReturnInst has no successors!");
3308   }
3309
3310   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *B) {
3311     llvm_unreachable("ReturnInst has no successors!");
3312   }
3313 };
3314
3315 template <>
3316 struct OperandTraits<ReturnInst> : public VariadicOperandTraits<ReturnInst> {
3317 };
3318
3319 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ReturnInst, Value)
3320
3321 //===----------------------------------------------------------------------===//
3322 //                               BranchInst Class
3323 //===----------------------------------------------------------------------===//
3324
3325 //===---------------------------------------------------------------------------
3326 /// Conditional or Unconditional Branch instruction.
3327 ///
3328 class BranchInst : public TerminatorInst {
3329   /// Ops list - Branches are strange.  The operands are ordered:
3330   ///  [Cond, FalseDest,] TrueDest.  This makes some accessors faster because
3331   /// they don't have to check for cond/uncond branchness. These are mostly
3332   /// accessed relative from op_end().
3333   BranchInst(const BranchInst &BI);
3334   // BranchInst constructors (where {B, T, F} are blocks, and C is a condition):
3335   // BranchInst(BB *B)                           - 'br B'
3336   // BranchInst(BB* T, BB *F, Value *C)          - 'br C, T, F'
3337   // BranchInst(BB* B, Inst *I)                  - 'br B'        insert before I
3338   // BranchInst(BB* T, BB *F, Value *C, Inst *I) - 'br C, T, F', insert before I
3339   // BranchInst(BB* B, BB *I)                    - 'br B'        insert at end
3340   // BranchInst(BB* T, BB *F, Value *C, BB *I)   - 'br C, T, F', insert at end
3341   explicit BranchInst(BasicBlock *IfTrue, Instruction *InsertBefore = nullptr);
3342   BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
3343              Instruction *InsertBefore = nullptr);
3344   BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *InsertAtEnd);
3345   BranchInst(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse, Value *Cond,
3346              BasicBlock *InsertAtEnd);
3347
3348   void AssertOK();
3349
3350 protected:
3351   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3352   friend class Instruction;
3353
3354   BranchInst *cloneImpl() const;
3355
3356 public:
3357   static BranchInst *Create(BasicBlock *IfTrue,
3358                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3359     return new(1) BranchInst(IfTrue, InsertBefore);
3360   }
3361
3362   static BranchInst *Create(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse,
3363                             Value *Cond, Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3364     return new(3) BranchInst(IfTrue, IfFalse, Cond, InsertBefore);
3365   }
3366
3367   static BranchInst *Create(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3368     return new(1) BranchInst(IfTrue, InsertAtEnd);
3369   }
3370
3371   static BranchInst *Create(BasicBlock *IfTrue, BasicBlock *IfFalse,
3372                             Value *Cond, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3373     return new(3) BranchInst(IfTrue, IfFalse, Cond, InsertAtEnd);
3374   }
3375
3376   /// Transparently provide more efficient getOperand methods.
3377   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
3378
3379   bool isUnconditional() const { return getNumOperands() == 1; }
3380   bool isConditional()   const { return getNumOperands() == 3; }
3381
3382   Value *getCondition() const {
3383     assert(isConditional() && "Cannot get condition of an uncond branch!");
3384     return Op<-3>();
3385   }
3386
3387   void setCondition(Value *V) {
3388     assert(isConditional() && "Cannot set condition of unconditional branch!");
3389     Op<-3>() = V;
3390   }
3391
3392   unsigned getNumSuccessors() const { return 1+isConditional(); }
3393
3394   BasicBlock *getSuccessor(unsigned i) const {
3395     assert(i < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for Branch!");
3396     return cast_or_null<BasicBlock>((&Op<-1>() - i)->get());
3397   }
3398
3399   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
3400     assert(idx < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for Branch!");
3401     *(&Op<-1>() - idx) = NewSucc;
3402   }
3403
3404   /// Swap the successors of this branch instruction.
3405   ///
3406   /// Swaps the successors of the branch instruction. This also swaps any
3407   /// branch weight metadata associated with the instruction so that it
3408   /// continues to map correctly to each operand.
3409   void swapSuccessors();
3410
3411   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3412   static bool classof(const Instruction *I) {
3413     return (I->getOpcode() == Instruction::Br);
3414   }
3415   static bool classof(const Value *V) {
3416     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3417   }
3418 };
3419
3420 template <>
3421 struct OperandTraits<BranchInst> : public VariadicOperandTraits<BranchInst, 1> {
3422 };
3423
3424 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(BranchInst, Value)
3425
3426 //===----------------------------------------------------------------------===//
3427 //                               SwitchInst Class
3428 //===----------------------------------------------------------------------===//
3429
3430 //===---------------------------------------------------------------------------
3431 /// Multiway switch
3432 ///
3433 class SwitchInst : public TerminatorInst {
3434   unsigned ReservedSpace;
3435
3436   // Operand[0]    = Value to switch on
3437   // Operand[1]    = Default basic block destination
3438   // Operand[2n  ] = Value to match
3439   // Operand[2n+1] = BasicBlock to go to on match
3440   SwitchInst(const SwitchInst &SI);
3441
3442   /// Create a new switch instruction, specifying a value to switch on and a
3443   /// default destination. The number of additional cases can be specified here
3444   /// to make memory allocation more efficient. This constructor can also
3445   /// auto-insert before another instruction.
3446   SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
3447              Instruction *InsertBefore);
3448
3449   /// Create a new switch instruction, specifying a value to switch on and a
3450   /// default destination. The number of additional cases can be specified here
3451   /// to make memory allocation more efficient. This constructor also
3452   /// auto-inserts at the end of the specified BasicBlock.
3453   SwitchInst(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumCases,
3454              BasicBlock *InsertAtEnd);
3455
3456   // allocate space for exactly zero operands
3457   void *operator new(size_t s) {
3458     return User::operator new(s);
3459   }
3460
3461   void init(Value *Value, BasicBlock *Default, unsigned NumReserved);
3462   void growOperands();
3463
3464 protected:
3465   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3466   friend class Instruction;
3467
3468   SwitchInst *cloneImpl() const;
3469
3470 public:
3471   // -2
3472   static const unsigned DefaultPseudoIndex = static_cast<unsigned>(~0L-1);
3473
3474   template <typename CaseHandleT> class CaseIteratorImpl;
3475
3476   /// A handle to a particular switch case. It exposes a convenient interface
3477   /// to both the case value and the successor block.
3478   ///
3479   /// We define this as a template and instantiate it to form both a const and
3480   /// non-const handle.
3481   template <typename SwitchInstT, typename ConstantIntT, typename BasicBlockT>
3482   class CaseHandleImpl {
3483     // Directly befriend both const and non-const iterators.
3484     friend class SwitchInst::CaseIteratorImpl<
3485         CaseHandleImpl<SwitchInstT, ConstantIntT, BasicBlockT>>;
3486
3487   protected:
3488     // Expose the switch type we're parameterized with to the iterator.
3489     using SwitchInstType = SwitchInstT;
3490
3491     SwitchInstT *SI;
3492     ptrdiff_t Index;
3493
3494     CaseHandleImpl() = default;
3495     CaseHandleImpl(SwitchInstT *SI, ptrdiff_t Index) : SI(SI), Index(Index) {}
3496
3497   public:
3498     /// Resolves case value for current case.
3499     ConstantIntT *getCaseValue() const {
3500       assert((unsigned)Index < SI->getNumCases() &&
3501              "Index out the number of cases.");
3502       return reinterpret_cast<ConstantIntT *>(SI->getOperand(2 + Index * 2));
3503     }
3504
3505     /// Resolves successor for current case.
3506     BasicBlockT *getCaseSuccessor() const {
3507       assert(((unsigned)Index < SI->getNumCases() ||
3508               (unsigned)Index == DefaultPseudoIndex) &&
3509              "Index out the number of cases.");
3510       return SI->getSuccessor(getSuccessorIndex());
3511     }
3512
3513     /// Returns number of current case.
3514     unsigned getCaseIndex() const { return Index; }
3515
3516     /// Returns TerminatorInst's successor index for current case successor.
3517     unsigned getSuccessorIndex() const {
3518       assert(((unsigned)Index == DefaultPseudoIndex ||
3519               (unsigned)Index < SI->getNumCases()) &&
3520              "Index out the number of cases.");
3521       return (unsigned)Index != DefaultPseudoIndex ? Index + 1 : 0;
3522     }
3523
3524     bool operator==(const CaseHandleImpl &RHS) const {
3525       assert(SI == RHS.SI && "Incompatible operators.");
3526       return Index == RHS.Index;
3527     }
3528   };
3529
3530   using ConstCaseHandle =
3531       CaseHandleImpl<const SwitchInst, const ConstantInt, const BasicBlock>;
3532
3533   class CaseHandle
3534       : public CaseHandleImpl<SwitchInst, ConstantInt, BasicBlock> {
3535     friend class SwitchInst::CaseIteratorImpl<CaseHandle>;
3536
3537   public:
3538     CaseHandle(SwitchInst *SI, ptrdiff_t Index) : CaseHandleImpl(SI, Index) {}
3539
3540     /// Sets the new value for current case.
3541     void setValue(ConstantInt *V) {
3542       assert((unsigned)Index < SI->getNumCases() &&
3543              "Index out the number of cases.");
3544       SI->setOperand(2 + Index*2, reinterpret_cast<Value*>(V));
3545     }
3546
3547     /// Sets the new successor for current case.
3548     void setSuccessor(BasicBlock *S) {
3549       SI->setSuccessor(getSuccessorIndex(), S);
3550     }
3551   };
3552
3553   template <typename CaseHandleT>
3554   class CaseIteratorImpl
3555       : public iterator_facade_base<CaseIteratorImpl<CaseHandleT>,
3556                                     std::random_access_iterator_tag,
3557                                     CaseHandleT> {
3558     using SwitchInstT = typename CaseHandleT::SwitchInstType;
3559
3560     CaseHandleT Case;
3561
3562   public:
3563     /// Default constructed iterator is in an invalid state until assigned to
3564     /// a case for a particular switch.
3565     CaseIteratorImpl() = default;
3566
3567     /// Initializes case iterator for given SwitchInst and for given
3568     /// case number.
3569     CaseIteratorImpl(SwitchInstT *SI, unsigned CaseNum) : Case(SI, CaseNum) {}
3570
3571     /// Initializes case iterator for given SwitchInst and for given
3572     /// TerminatorInst's successor index.
3573     static CaseIteratorImpl fromSuccessorIndex(SwitchInstT *SI,
3574                                                unsigned SuccessorIndex) {
3575       assert(SuccessorIndex < SI->getNumSuccessors() &&
3576              "Successor index # out of range!");
3577       return SuccessorIndex != 0 ? CaseIteratorImpl(SI, SuccessorIndex - 1)
3578                                  : CaseIteratorImpl(SI, DefaultPseudoIndex);
3579     }
3580
3581     /// Support converting to the const variant. This will be a no-op for const
3582     /// variant.
3583     operator CaseIteratorImpl<ConstCaseHandle>() const {
3584       return CaseIteratorImpl<ConstCaseHandle>(Case.SI, Case.Index);
3585     }
3586
3587     CaseIteratorImpl &operator+=(ptrdiff_t N) {
3588       // Check index correctness after addition.
3589       // Note: Index == getNumCases() means end().
3590       assert(Case.Index + N >= 0 &&
3591              (unsigned)(Case.Index + N) <= Case.SI->getNumCases() &&
3592              "Case.Index out the number of cases.");
3593       Case.Index += N;
3594       return *this;
3595     }
3596     CaseIteratorImpl &operator-=(ptrdiff_t N) {
3597       // Check index correctness after subtraction.
3598       // Note: Case.Index == getNumCases() means end().
3599       assert(Case.Index - N >= 0 &&
3600              (unsigned)(Case.Index - N) <= Case.SI->getNumCases() &&
3601              "Case.Index out the number of cases.");
3602       Case.Index -= N;
3603       return *this;
3604     }
3605     ptrdiff_t operator-(const CaseIteratorImpl &RHS) const {
3606       assert(Case.SI == RHS.Case.SI && "Incompatible operators.");
3607       return Case.Index - RHS.Case.Index;
3608     }
3609     bool operator==(const CaseIteratorImpl &RHS) const {
3610       return Case == RHS.Case;
3611     }
3612     bool operator<(const CaseIteratorImpl &RHS) const {
3613       assert(Case.SI == RHS.Case.SI && "Incompatible operators.");
3614       return Case.Index < RHS.Case.Index;
3615     }
3616     CaseHandleT &operator*() { return Case; }
3617     const CaseHandleT &operator*() const { return Case; }
3618   };
3619
3620   using CaseIt = CaseIteratorImpl<CaseHandle>;
3621   using ConstCaseIt = CaseIteratorImpl<ConstCaseHandle>;
3622
3623   static SwitchInst *Create(Value *Value, BasicBlock *Default,
3624                             unsigned NumCases,
3625                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3626     return new SwitchInst(Value, Default, NumCases, InsertBefore);
3627   }
3628
3629   static SwitchInst *Create(Value *Value, BasicBlock *Default,
3630                             unsigned NumCases, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3631     return new SwitchInst(Value, Default, NumCases, InsertAtEnd);
3632   }
3633
3634   /// Provide fast operand accessors
3635   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
3636
3637   // Accessor Methods for Switch stmt
3638   Value *getCondition() const { return getOperand(0); }
3639   void setCondition(Value *V) { setOperand(0, V); }
3640
3641   BasicBlock *getDefaultDest() const {
3642     return cast<BasicBlock>(getOperand(1));
3643   }
3644
3645   void setDefaultDest(BasicBlock *DefaultCase) {
3646     setOperand(1, reinterpret_cast<Value*>(DefaultCase));
3647   }
3648
3649   /// Return the number of 'cases' in this switch instruction, excluding the
3650   /// default case.
3651   unsigned getNumCases() const {
3652     return getNumOperands()/2 - 1;
3653   }
3654
3655   /// Returns a read/write iterator that points to the first case in the
3656   /// SwitchInst.
3657   CaseIt case_begin() {
3658     return CaseIt(this, 0);
3659   }
3660
3661   /// Returns a read-only iterator that points to the first case in the
3662   /// SwitchInst.
3663   ConstCaseIt case_begin() const {
3664     return ConstCaseIt(this, 0);
3665   }
3666
3667   /// Returns a read/write iterator that points one past the last in the
3668   /// SwitchInst.
3669   CaseIt case_end() {
3670     return CaseIt(this, getNumCases());
3671   }
3672
3673   /// Returns a read-only iterator that points one past the last in the
3674   /// SwitchInst.
3675   ConstCaseIt case_end() const {
3676     return ConstCaseIt(this, getNumCases());
3677   }
3678
3679   /// Iteration adapter for range-for loops.
3680   iterator_range<CaseIt> cases() {
3681     return make_range(case_begin(), case_end());
3682   }
3683
3684   /// Constant iteration adapter for range-for loops.
3685   iterator_range<ConstCaseIt> cases() const {
3686     return make_range(case_begin(), case_end());
3687   }
3688
3689   /// Returns an iterator that points to the default case.
3690   /// Note: this iterator allows to resolve successor only. Attempt
3691   /// to resolve case value causes an assertion.
3692   /// Also note, that increment and decrement also causes an assertion and
3693   /// makes iterator invalid.
3694   CaseIt case_default() {
3695     return CaseIt(this, DefaultPseudoIndex);
3696   }
3697   ConstCaseIt case_default() const {
3698     return ConstCaseIt(this, DefaultPseudoIndex);
3699   }
3700
3701   /// Search all of the case values for the specified constant. If it is
3702   /// explicitly handled, return the case iterator of it, otherwise return
3703   /// default case iterator to indicate that it is handled by the default
3704   /// handler.
3705   CaseIt findCaseValue(const ConstantInt *C) {
3706     CaseIt I = llvm::find_if(
3707         cases(), [C](CaseHandle &Case) { return Case.getCaseValue() == C; });
3708     if (I != case_end())
3709       return I;
3710
3711     return case_default();
3712   }
3713   ConstCaseIt findCaseValue(const ConstantInt *C) const {
3714     ConstCaseIt I = llvm::find_if(cases(), [C](ConstCaseHandle &Case) {
3715       return Case.getCaseValue() == C;
3716     });
3717     if (I != case_end())
3718       return I;
3719
3720     return case_default();
3721   }
3722
3723   /// Finds the unique case value for a given successor. Returns null if the
3724   /// successor is not found, not unique, or is the default case.
3725   ConstantInt *findCaseDest(BasicBlock *BB) {
3726     if (BB == getDefaultDest())
3727       return nullptr;
3728
3729     ConstantInt *CI = nullptr;
3730     for (auto Case : cases()) {
3731       if (Case.getCaseSuccessor() != BB)
3732         continue;
3733
3734       if (CI)
3735         return nullptr; // Multiple cases lead to BB.
3736
3737       CI = Case.getCaseValue();
3738     }
3739
3740     return CI;
3741   }
3742
3743   /// Add an entry to the switch instruction.
3744   /// Note:
3745   /// This action invalidates case_end(). Old case_end() iterator will
3746   /// point to the added case.
3747   void addCase(ConstantInt *OnVal, BasicBlock *Dest);
3748
3749   /// This method removes the specified case and its successor from the switch
3750   /// instruction. Note that this operation may reorder the remaining cases at
3751   /// index idx and above.
3752   /// Note:
3753   /// This action invalidates iterators for all cases following the one removed,
3754   /// including the case_end() iterator. It returns an iterator for the next
3755   /// case.
3756   CaseIt removeCase(CaseIt I);
3757
3758   unsigned getNumSuccessors() const { return getNumOperands()/2; }
3759   BasicBlock *getSuccessor(unsigned idx) const {
3760     assert(idx < getNumSuccessors() &&"Successor idx out of range for switch!");
3761     return cast<BasicBlock>(getOperand(idx*2+1));
3762   }
3763   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
3764     assert(idx < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for switch!");
3765     setOperand(idx * 2 + 1, NewSucc);
3766   }
3767
3768   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3769   static bool classof(const Instruction *I) {
3770     return I->getOpcode() == Instruction::Switch;
3771   }
3772   static bool classof(const Value *V) {
3773     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3774   }
3775 };
3776
3777 template <>
3778 struct OperandTraits<SwitchInst> : public HungoffOperandTraits<2> {
3779 };
3780
3781 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(SwitchInst, Value)
3782
3783 //===----------------------------------------------------------------------===//
3784 //                             IndirectBrInst Class
3785 //===----------------------------------------------------------------------===//
3786
3787 //===---------------------------------------------------------------------------
3788 /// Indirect Branch Instruction.
3789 ///
3790 class IndirectBrInst : public TerminatorInst {
3791   unsigned ReservedSpace;
3792
3793   // Operand[0]   = Address to jump to
3794   // Operand[n+1] = n-th destination
3795   IndirectBrInst(const IndirectBrInst &IBI);
3796
3797   /// Create a new indirectbr instruction, specifying an
3798   /// Address to jump to.  The number of expected destinations can be specified
3799   /// here to make memory allocation more efficient.  This constructor can also
3800   /// autoinsert before another instruction.
3801   IndirectBrInst(Value *Address, unsigned NumDests, Instruction *InsertBefore);
3802
3803   /// Create a new indirectbr instruction, specifying an
3804   /// Address to jump to.  The number of expected destinations can be specified
3805   /// here to make memory allocation more efficient.  This constructor also
3806   /// autoinserts at the end of the specified BasicBlock.
3807   IndirectBrInst(Value *Address, unsigned NumDests, BasicBlock *InsertAtEnd);
3808
3809   // allocate space for exactly zero operands
3810   void *operator new(size_t s) {
3811     return User::operator new(s);
3812   }
3813
3814   void init(Value *Address, unsigned NumDests);
3815   void growOperands();
3816
3817 protected:
3818   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3819   friend class Instruction;
3820
3821   IndirectBrInst *cloneImpl() const;
3822
3823 public:
3824   static IndirectBrInst *Create(Value *Address, unsigned NumDests,
3825                                 Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3826     return new IndirectBrInst(Address, NumDests, InsertBefore);
3827   }
3828
3829   static IndirectBrInst *Create(Value *Address, unsigned NumDests,
3830                                 BasicBlock *InsertAtEnd) {
3831     return new IndirectBrInst(Address, NumDests, InsertAtEnd);
3832   }
3833
3834   /// Provide fast operand accessors.
3835   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
3836
3837   // Accessor Methods for IndirectBrInst instruction.
3838   Value *getAddress() { return getOperand(0); }
3839   const Value *getAddress() const { return getOperand(0); }
3840   void setAddress(Value *V) { setOperand(0, V); }
3841
3842   /// return the number of possible destinations in this
3843   /// indirectbr instruction.
3844   unsigned getNumDestinations() const { return getNumOperands()-1; }
3845
3846   /// Return the specified destination.
3847   BasicBlock *getDestination(unsigned i) { return getSuccessor(i); }
3848   const BasicBlock *getDestination(unsigned i) const { return getSuccessor(i); }
3849
3850   /// Add a destination.
3851   ///
3852   void addDestination(BasicBlock *Dest);
3853
3854   /// This method removes the specified successor from the
3855   /// indirectbr instruction.
3856   void removeDestination(unsigned i);
3857
3858   unsigned getNumSuccessors() const { return getNumOperands()-1; }
3859   BasicBlock *getSuccessor(unsigned i) const {
3860     return cast<BasicBlock>(getOperand(i+1));
3861   }
3862   void setSuccessor(unsigned i, BasicBlock *NewSucc) {
3863     setOperand(i + 1, NewSucc);
3864   }
3865
3866   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
3867   static bool classof(const Instruction *I) {
3868     return I->getOpcode() == Instruction::IndirectBr;
3869   }
3870   static bool classof(const Value *V) {
3871     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
3872   }
3873 };
3874
3875 template <>
3876 struct OperandTraits<IndirectBrInst> : public HungoffOperandTraits<1> {
3877 };
3878
3879 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(IndirectBrInst, Value)
3880
3881 //===----------------------------------------------------------------------===//
3882 //                               InvokeInst Class
3883 //===----------------------------------------------------------------------===//
3884
3885 /// Invoke instruction.  The SubclassData field is used to hold the
3886 /// calling convention of the call.
3887 ///
3888 class InvokeInst : public CallBase<InvokeInst> {
3889   friend class OperandBundleUser<InvokeInst, User::op_iterator>;
3890
3891   InvokeInst(const InvokeInst &BI);
3892
3893   /// Construct an InvokeInst given a range of arguments.
3894   ///
3895   /// Construct an InvokeInst from a range of arguments
3896   inline InvokeInst(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
3897                     ArrayRef<Value *> Args, ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
3898                     unsigned Values, const Twine &NameStr,
3899                     Instruction *InsertBefore)
3900       : InvokeInst(cast<FunctionType>(
3901                        cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
3902                    Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, Values, NameStr,
3903                    InsertBefore) {}
3904
3905   inline InvokeInst(FunctionType *Ty, Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3906                     BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3907                     ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, unsigned Values,
3908                     const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore);
3909   /// Construct an InvokeInst given a range of arguments.
3910   ///
3911   /// Construct an InvokeInst from a range of arguments
3912   inline InvokeInst(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
3913                     ArrayRef<Value *> Args, ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
3914                     unsigned Values, const Twine &NameStr,
3915                     BasicBlock *InsertAtEnd);
3916
3917
3918   void init(Value *Func, BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
3919             ArrayRef<Value *> Args, ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
3920             const Twine &NameStr) {
3921     init(cast<FunctionType>(
3922              cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
3923          Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, NameStr);
3924   }
3925
3926   void init(FunctionType *FTy, Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3927             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3928             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, const Twine &NameStr);
3929
3930 protected:
3931   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
3932   friend class Instruction;
3933
3934   InvokeInst *cloneImpl() const;
3935
3936 public:
3937   static constexpr int ArgOffset = 3;
3938   static InvokeInst *Create(Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3939                             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3940                             const Twine &NameStr,
3941                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3942     return Create(cast<FunctionType>(
3943                       cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
3944                   Func, IfNormal, IfException, Args, None, NameStr,
3945                   InsertBefore);
3946   }
3947
3948   static InvokeInst *Create(Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3949                             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3950                             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
3951                             const Twine &NameStr = "",
3952                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3953     return Create(cast<FunctionType>(
3954                       cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType()),
3955                   Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, NameStr,
3956                   InsertBefore);
3957   }
3958
3959   static InvokeInst *Create(FunctionType *Ty, Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3960                             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3961                             const Twine &NameStr,
3962                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3963     unsigned Values = unsigned(Args.size()) + 3;
3964     return new (Values) InvokeInst(Ty, Func, IfNormal, IfException, Args, None,
3965                                    Values, NameStr, InsertBefore);
3966   }
3967
3968   static InvokeInst *Create(FunctionType *Ty, Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3969                             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3970                             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles = None,
3971                             const Twine &NameStr = "",
3972                             Instruction *InsertBefore = nullptr) {
3973     unsigned Values = unsigned(Args.size()) + CountBundleInputs(Bundles) + 3;
3974     unsigned DescriptorBytes = Bundles.size() * sizeof(BundleOpInfo);
3975
3976     return new (Values, DescriptorBytes)
3977         InvokeInst(Ty, Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, Values,
3978                    NameStr, InsertBefore);
3979   }
3980
3981   static InvokeInst *Create(Value *Func,
3982                             BasicBlock *IfNormal, BasicBlock *IfException,
3983                             ArrayRef<Value *> Args, const Twine &NameStr,
3984                             BasicBlock *InsertAtEnd) {
3985     unsigned Values = unsigned(Args.size()) + 3;
3986     return new (Values) InvokeInst(Func, IfNormal, IfException, Args, None,
3987                                    Values, NameStr, InsertAtEnd);
3988   }
3989
3990   static InvokeInst *Create(Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
3991                             BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
3992                             ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
3993                             const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
3994     unsigned Values = unsigned(Args.size()) + CountBundleInputs(Bundles) + 3;
3995     unsigned DescriptorBytes = Bundles.size() * sizeof(BundleOpInfo);
3996
3997     return new (Values, DescriptorBytes)
3998         InvokeInst(Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, Values, NameStr,
3999                    InsertAtEnd);
4000   }
4001
4002   /// Create a clone of \p II with a different set of operand bundles and
4003   /// insert it before \p InsertPt.
4004   ///
4005   /// The returned invoke instruction is identical to \p II in every way except
4006   /// that the operand bundles for the new instruction are set to the operand
4007   /// bundles in \p Bundles.
4008   static InvokeInst *Create(InvokeInst *II, ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles,
4009                             Instruction *InsertPt = nullptr);
4010
4011   /// Determine if the call should not perform indirect branch tracking.
4012   bool doesNoCfCheck() const { return hasFnAttr(Attribute::NoCfCheck); }
4013
4014   /// Determine if the call cannot unwind.
4015   bool doesNotThrow() const { return hasFnAttr(Attribute::NoUnwind); }
4016   void setDoesNotThrow() {
4017     addAttribute(AttributeList::FunctionIndex, Attribute::NoUnwind);
4018   }
4019
4020   /// Return the function called, or null if this is an
4021   /// indirect function invocation.
4022   ///
4023   Function *getCalledFunction() const {
4024     return dyn_cast<Function>(Op<-3>());
4025   }
4026
4027   /// Get a pointer to the function that is invoked by this
4028   /// instruction
4029   const Value *getCalledValue() const { return Op<-3>(); }
4030         Value *getCalledValue()       { return Op<-3>(); }
4031
4032   /// Set the function called.
4033   void setCalledFunction(Value* Fn) {
4034     setCalledFunction(
4035         cast<FunctionType>(cast<PointerType>(Fn->getType())->getElementType()),
4036         Fn);
4037   }
4038   void setCalledFunction(FunctionType *FTy, Value *Fn) {
4039     this->FTy = FTy;
4040     assert(FTy == cast<FunctionType>(
4041                       cast<PointerType>(Fn->getType())->getElementType()));
4042     Op<-3>() = Fn;
4043   }
4044
4045   // get*Dest - Return the destination basic blocks...
4046   BasicBlock *getNormalDest() const {
4047     return cast<BasicBlock>(Op<-2>());
4048   }
4049   BasicBlock *getUnwindDest() const {
4050     return cast<BasicBlock>(Op<-1>());
4051   }
4052   void setNormalDest(BasicBlock *B) {
4053     Op<-2>() = reinterpret_cast<Value*>(B);
4054   }
4055   void setUnwindDest(BasicBlock *B) {
4056     Op<-1>() = reinterpret_cast<Value*>(B);
4057   }
4058
4059   /// Get the landingpad instruction from the landing pad
4060   /// block (the unwind destination).
4061   LandingPadInst *getLandingPadInst() const;
4062
4063   BasicBlock *getSuccessor(unsigned i) const {
4064     assert(i < 2 && "Successor # out of range for invoke!");
4065     return i == 0 ? getNormalDest() : getUnwindDest();
4066   }
4067
4068   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
4069     assert(idx < 2 && "Successor # out of range for invoke!");
4070     *(&Op<-2>() + idx) = reinterpret_cast<Value*>(NewSucc);
4071   }
4072
4073   unsigned getNumSuccessors() const { return 2; }
4074
4075   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4076   static bool classof(const Instruction *I) {
4077     return (I->getOpcode() == Instruction::Invoke);
4078   }
4079   static bool classof(const Value *V) {
4080     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4081   }
4082
4083 private:
4084
4085   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
4086   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
4087   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
4088     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
4089   }
4090 };
4091
4092 template <>
4093 struct OperandTraits<CallBase<InvokeInst>>
4094     : public VariadicOperandTraits<CallBase<InvokeInst>, 3> {};
4095
4096 InvokeInst::InvokeInst(FunctionType *Ty, Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
4097                        BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
4098                        ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, unsigned Values,
4099                        const Twine &NameStr, Instruction *InsertBefore)
4100     : CallBase<InvokeInst>(Ty->getReturnType(), Instruction::Invoke,
4101                            OperandTraits<CallBase<InvokeInst>>::op_end(this) -
4102                                Values,
4103                            Values, InsertBefore) {
4104   init(Ty, Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, NameStr);
4105 }
4106
4107 InvokeInst::InvokeInst(Value *Func, BasicBlock *IfNormal,
4108                        BasicBlock *IfException, ArrayRef<Value *> Args,
4109                        ArrayRef<OperandBundleDef> Bundles, unsigned Values,
4110                        const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd)
4111     : CallBase<InvokeInst>(
4112           cast<FunctionType>(
4113               cast<PointerType>(Func->getType())->getElementType())
4114               ->getReturnType(),
4115           Instruction::Invoke,
4116           OperandTraits<CallBase<InvokeInst>>::op_end(this) - Values, Values,
4117           InsertAtEnd) {
4118   init(Func, IfNormal, IfException, Args, Bundles, NameStr);
4119 }
4120
4121
4122 //===----------------------------------------------------------------------===//
4123 //                              ResumeInst Class
4124 //===----------------------------------------------------------------------===//
4125
4126 //===---------------------------------------------------------------------------
4127 /// Resume the propagation of an exception.
4128 ///
4129 class ResumeInst : public TerminatorInst {
4130   ResumeInst(const ResumeInst &RI);
4131
4132   explicit ResumeInst(Value *Exn, Instruction *InsertBefore=nullptr);
4133   ResumeInst(Value *Exn, BasicBlock *InsertAtEnd);
4134
4135 protected:
4136   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4137   friend class Instruction;
4138
4139   ResumeInst *cloneImpl() const;
4140
4141 public:
4142   static ResumeInst *Create(Value *Exn, Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4143     return new(1) ResumeInst(Exn, InsertBefore);
4144   }
4145
4146   static ResumeInst *Create(Value *Exn, BasicBlock *InsertAtEnd) {
4147     return new(1) ResumeInst(Exn, InsertAtEnd);
4148   }
4149
4150   /// Provide fast operand accessors
4151   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
4152
4153   /// Convenience accessor.
4154   Value *getValue() const { return Op<0>(); }
4155
4156   unsigned getNumSuccessors() const { return 0; }
4157
4158   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4159   static bool classof(const Instruction *I) {
4160     return I->getOpcode() == Instruction::Resume;
4161   }
4162   static bool classof(const Value *V) {
4163     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4164   }
4165
4166 private:
4167   friend TerminatorInst;
4168
4169   BasicBlock *getSuccessor(unsigned idx) const {
4170     llvm_unreachable("ResumeInst has no successors!");
4171   }
4172
4173   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *NewSucc) {
4174     llvm_unreachable("ResumeInst has no successors!");
4175   }
4176 };
4177
4178 template <>
4179 struct OperandTraits<ResumeInst> :
4180     public FixedNumOperandTraits<ResumeInst, 1> {
4181 };
4182
4183 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(ResumeInst, Value)
4184
4185 //===----------------------------------------------------------------------===//
4186 //                         CatchSwitchInst Class
4187 //===----------------------------------------------------------------------===//
4188 class CatchSwitchInst : public TerminatorInst {
4189   /// The number of operands actually allocated.  NumOperands is
4190   /// the number actually in use.
4191   unsigned ReservedSpace;
4192
4193   // Operand[0] = Outer scope
4194   // Operand[1] = Unwind block destination
4195   // Operand[n] = BasicBlock to go to on match
4196   CatchSwitchInst(const CatchSwitchInst &CSI);
4197
4198   /// Create a new switch instruction, specifying a
4199   /// default destination.  The number of additional handlers can be specified
4200   /// here to make memory allocation more efficient.
4201   /// This constructor can also autoinsert before another instruction.
4202   CatchSwitchInst(Value *ParentPad, BasicBlock *UnwindDest,
4203                   unsigned NumHandlers, const Twine &NameStr,
4204                   Instruction *InsertBefore);
4205
4206   /// Create a new switch instruction, specifying a
4207   /// default destination.  The number of additional handlers can be specified
4208   /// here to make memory allocation more efficient.
4209   /// This constructor also autoinserts at the end of the specified BasicBlock.
4210   CatchSwitchInst(Value *ParentPad, BasicBlock *UnwindDest,
4211                   unsigned NumHandlers, const Twine &NameStr,
4212                   BasicBlock *InsertAtEnd);
4213
4214   // allocate space for exactly zero operands
4215   void *operator new(size_t s) { return User::operator new(s); }
4216
4217   void init(Value *ParentPad, BasicBlock *UnwindDest, unsigned NumReserved);
4218   void growOperands(unsigned Size);
4219
4220 protected:
4221   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4222   friend class Instruction;
4223
4224   CatchSwitchInst *cloneImpl() const;
4225
4226 public:
4227   static CatchSwitchInst *Create(Value *ParentPad, BasicBlock *UnwindDest,
4228                                  unsigned NumHandlers,
4229                                  const Twine &NameStr = "",
4230                                  Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4231     return new CatchSwitchInst(ParentPad, UnwindDest, NumHandlers, NameStr,
4232                                InsertBefore);
4233   }
4234
4235   static CatchSwitchInst *Create(Value *ParentPad, BasicBlock *UnwindDest,
4236                                  unsigned NumHandlers, const Twine &NameStr,
4237                                  BasicBlock *InsertAtEnd) {
4238     return new CatchSwitchInst(ParentPad, UnwindDest, NumHandlers, NameStr,
4239                                InsertAtEnd);
4240   }
4241
4242   /// Provide fast operand accessors
4243   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
4244
4245   // Accessor Methods for CatchSwitch stmt
4246   Value *getParentPad() const { return getOperand(0); }
4247   void setParentPad(Value *ParentPad) { setOperand(0, ParentPad); }
4248
4249   // Accessor Methods for CatchSwitch stmt
4250   bool hasUnwindDest() const { return getSubclassDataFromInstruction() & 1; }
4251   bool unwindsToCaller() const { return !hasUnwindDest(); }
4252   BasicBlock *getUnwindDest() const {
4253     if (hasUnwindDest())
4254       return cast<BasicBlock>(getOperand(1));
4255     return nullptr;
4256   }
4257   void setUnwindDest(BasicBlock *UnwindDest) {
4258     assert(UnwindDest);
4259     assert(hasUnwindDest());
4260     setOperand(1, UnwindDest);
4261   }
4262
4263   /// return the number of 'handlers' in this catchswitch
4264   /// instruction, except the default handler
4265   unsigned getNumHandlers() const {
4266     if (hasUnwindDest())
4267       return getNumOperands() - 2;
4268     return getNumOperands() - 1;
4269   }
4270
4271 private:
4272   static BasicBlock *handler_helper(Value *V) { return cast<BasicBlock>(V); }
4273   static const BasicBlock *handler_helper(const Value *V) {
4274     return cast<BasicBlock>(V);
4275   }
4276
4277 public:
4278   using DerefFnTy = BasicBlock *(*)(Value *);
4279   using handler_iterator = mapped_iterator<op_iterator, DerefFnTy>;
4280   using handler_range = iterator_range<handler_iterator>;
4281   using ConstDerefFnTy = const BasicBlock *(*)(const Value *);
4282   using const_handler_iterator =
4283       mapped_iterator<const_op_iterator, ConstDerefFnTy>;
4284   using const_handler_range = iterator_range<const_handler_iterator>;
4285
4286   /// Returns an iterator that points to the first handler in CatchSwitchInst.
4287   handler_iterator handler_begin() {
4288     op_iterator It = op_begin() + 1;
4289     if (hasUnwindDest())
4290       ++It;
4291     return handler_iterator(It, DerefFnTy(handler_helper));
4292   }
4293
4294   /// Returns an iterator that points to the first handler in the
4295   /// CatchSwitchInst.
4296   const_handler_iterator handler_begin() const {
4297     const_op_iterator It = op_begin() + 1;
4298     if (hasUnwindDest())
4299       ++It;
4300     return const_handler_iterator(It, ConstDerefFnTy(handler_helper));
4301   }
4302
4303   /// Returns a read-only iterator that points one past the last
4304   /// handler in the CatchSwitchInst.
4305   handler_iterator handler_end() {
4306     return handler_iterator(op_end(), DerefFnTy(handler_helper));
4307   }
4308
4309   /// Returns an iterator that points one past the last handler in the
4310   /// CatchSwitchInst.
4311   const_handler_iterator handler_end() const {
4312     return const_handler_iterator(op_end(), ConstDerefFnTy(handler_helper));
4313   }
4314
4315   /// iteration adapter for range-for loops.
4316   handler_range handlers() {
4317     return make_range(handler_begin(), handler_end());
4318   }
4319
4320   /// iteration adapter for range-for loops.
4321   const_handler_range handlers() const {
4322     return make_range(handler_begin(), handler_end());
4323   }
4324
4325   /// Add an entry to the switch instruction...
4326   /// Note:
4327   /// This action invalidates handler_end(). Old handler_end() iterator will
4328   /// point to the added handler.
4329   void addHandler(BasicBlock *Dest);
4330
4331   void removeHandler(handler_iterator HI);
4332
4333   unsigned getNumSuccessors() const { return getNumOperands() - 1; }
4334   BasicBlock *getSuccessor(unsigned Idx) const {
4335     assert(Idx < getNumSuccessors() &&
4336            "Successor # out of range for catchswitch!");
4337     return cast<BasicBlock>(getOperand(Idx + 1));
4338   }
4339   void setSuccessor(unsigned Idx, BasicBlock *NewSucc) {
4340     assert(Idx < getNumSuccessors() &&
4341            "Successor # out of range for catchswitch!");
4342     setOperand(Idx + 1, NewSucc);
4343   }
4344
4345   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4346   static bool classof(const Instruction *I) {
4347     return I->getOpcode() == Instruction::CatchSwitch;
4348   }
4349   static bool classof(const Value *V) {
4350     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4351   }
4352 };
4353
4354 template <>
4355 struct OperandTraits<CatchSwitchInst> : public HungoffOperandTraits<2> {};
4356
4357 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(CatchSwitchInst, Value)
4358
4359 //===----------------------------------------------------------------------===//
4360 //                               CleanupPadInst Class
4361 //===----------------------------------------------------------------------===//
4362 class CleanupPadInst : public FuncletPadInst {
4363 private:
4364   explicit CleanupPadInst(Value *ParentPad, ArrayRef<Value *> Args,
4365                           unsigned Values, const Twine &NameStr,
4366                           Instruction *InsertBefore)
4367       : FuncletPadInst(Instruction::CleanupPad, ParentPad, Args, Values,
4368                        NameStr, InsertBefore) {}
4369   explicit CleanupPadInst(Value *ParentPad, ArrayRef<Value *> Args,
4370                           unsigned Values, const Twine &NameStr,
4371                           BasicBlock *InsertAtEnd)
4372       : FuncletPadInst(Instruction::CleanupPad, ParentPad, Args, Values,
4373                        NameStr, InsertAtEnd) {}
4374
4375 public:
4376   static CleanupPadInst *Create(Value *ParentPad, ArrayRef<Value *> Args = None,
4377                                 const Twine &NameStr = "",
4378                                 Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4379     unsigned Values = 1 + Args.size();
4380     return new (Values)
4381         CleanupPadInst(ParentPad, Args, Values, NameStr, InsertBefore);
4382   }
4383
4384   static CleanupPadInst *Create(Value *ParentPad, ArrayRef<Value *> Args,
4385                                 const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
4386     unsigned Values = 1 + Args.size();
4387     return new (Values)
4388         CleanupPadInst(ParentPad, Args, Values, NameStr, InsertAtEnd);
4389   }
4390
4391   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4392   static bool classof(const Instruction *I) {
4393     return I->getOpcode() == Instruction::CleanupPad;
4394   }
4395   static bool classof(const Value *V) {
4396     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4397   }
4398 };
4399
4400 //===----------------------------------------------------------------------===//
4401 //                               CatchPadInst Class
4402 //===----------------------------------------------------------------------===//
4403 class CatchPadInst : public FuncletPadInst {
4404 private:
4405   explicit CatchPadInst(Value *CatchSwitch, ArrayRef<Value *> Args,
4406                         unsigned Values, const Twine &NameStr,
4407                         Instruction *InsertBefore)
4408       : FuncletPadInst(Instruction::CatchPad, CatchSwitch, Args, Values,
4409                        NameStr, InsertBefore) {}
4410   explicit CatchPadInst(Value *CatchSwitch, ArrayRef<Value *> Args,
4411                         unsigned Values, const Twine &NameStr,
4412                         BasicBlock *InsertAtEnd)
4413       : FuncletPadInst(Instruction::CatchPad, CatchSwitch, Args, Values,
4414                        NameStr, InsertAtEnd) {}
4415
4416 public:
4417   static CatchPadInst *Create(Value *CatchSwitch, ArrayRef<Value *> Args,
4418                               const Twine &NameStr = "",
4419                               Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4420     unsigned Values = 1 + Args.size();
4421     return new (Values)
4422         CatchPadInst(CatchSwitch, Args, Values, NameStr, InsertBefore);
4423   }
4424
4425   static CatchPadInst *Create(Value *CatchSwitch, ArrayRef<Value *> Args,
4426                               const Twine &NameStr, BasicBlock *InsertAtEnd) {
4427     unsigned Values = 1 + Args.size();
4428     return new (Values)
4429         CatchPadInst(CatchSwitch, Args, Values, NameStr, InsertAtEnd);
4430   }
4431
4432   /// Convenience accessors
4433   CatchSwitchInst *getCatchSwitch() const {
4434     return cast<CatchSwitchInst>(Op<-1>());
4435   }
4436   void setCatchSwitch(Value *CatchSwitch) {
4437     assert(CatchSwitch);
4438     Op<-1>() = CatchSwitch;
4439   }
4440
4441   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4442   static bool classof(const Instruction *I) {
4443     return I->getOpcode() == Instruction::CatchPad;
4444   }
4445   static bool classof(const Value *V) {
4446     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4447   }
4448 };
4449
4450 //===----------------------------------------------------------------------===//
4451 //                               CatchReturnInst Class
4452 //===----------------------------------------------------------------------===//
4453
4454 class CatchReturnInst : public TerminatorInst {
4455   CatchReturnInst(const CatchReturnInst &RI);
4456   CatchReturnInst(Value *CatchPad, BasicBlock *BB, Instruction *InsertBefore);
4457   CatchReturnInst(Value *CatchPad, BasicBlock *BB, BasicBlock *InsertAtEnd);
4458
4459   void init(Value *CatchPad, BasicBlock *BB);
4460
4461 protected:
4462   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4463   friend class Instruction;
4464
4465   CatchReturnInst *cloneImpl() const;
4466
4467 public:
4468   static CatchReturnInst *Create(Value *CatchPad, BasicBlock *BB,
4469                                  Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4470     assert(CatchPad);
4471     assert(BB);
4472     return new (2) CatchReturnInst(CatchPad, BB, InsertBefore);
4473   }
4474
4475   static CatchReturnInst *Create(Value *CatchPad, BasicBlock *BB,
4476                                  BasicBlock *InsertAtEnd) {
4477     assert(CatchPad);
4478     assert(BB);
4479     return new (2) CatchReturnInst(CatchPad, BB, InsertAtEnd);
4480   }
4481
4482   /// Provide fast operand accessors
4483   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
4484
4485   /// Convenience accessors.
4486   CatchPadInst *getCatchPad() const { return cast<CatchPadInst>(Op<0>()); }
4487   void setCatchPad(CatchPadInst *CatchPad) {
4488     assert(CatchPad);
4489     Op<0>() = CatchPad;
4490   }
4491
4492   BasicBlock *getSuccessor() const { return cast<BasicBlock>(Op<1>()); }
4493   void setSuccessor(BasicBlock *NewSucc) {
4494     assert(NewSucc);
4495     Op<1>() = NewSucc;
4496   }
4497   unsigned getNumSuccessors() const { return 1; }
4498
4499   /// Get the parentPad of this catchret's catchpad's catchswitch.
4500   /// The successor block is implicitly a member of this funclet.
4501   Value *getCatchSwitchParentPad() const {
4502     return getCatchPad()->getCatchSwitch()->getParentPad();
4503   }
4504
4505   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4506   static bool classof(const Instruction *I) {
4507     return (I->getOpcode() == Instruction::CatchRet);
4508   }
4509   static bool classof(const Value *V) {
4510     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4511   }
4512
4513 private:
4514   friend TerminatorInst;
4515
4516   BasicBlock *getSuccessor(unsigned Idx) const {
4517     assert(Idx < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for catchret!");
4518     return getSuccessor();
4519   }
4520
4521   void setSuccessor(unsigned Idx, BasicBlock *B) {
4522     assert(Idx < getNumSuccessors() && "Successor # out of range for catchret!");
4523     setSuccessor(B);
4524   }
4525 };
4526
4527 template <>
4528 struct OperandTraits<CatchReturnInst>
4529     : public FixedNumOperandTraits<CatchReturnInst, 2> {};
4530
4531 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(CatchReturnInst, Value)
4532
4533 //===----------------------------------------------------------------------===//
4534 //                               CleanupReturnInst Class
4535 //===----------------------------------------------------------------------===//
4536
4537 class CleanupReturnInst : public TerminatorInst {
4538 private:
4539   CleanupReturnInst(const CleanupReturnInst &RI);
4540   CleanupReturnInst(Value *CleanupPad, BasicBlock *UnwindBB, unsigned Values,
4541                     Instruction *InsertBefore = nullptr);
4542   CleanupReturnInst(Value *CleanupPad, BasicBlock *UnwindBB, unsigned Values,
4543                     BasicBlock *InsertAtEnd);
4544
4545   void init(Value *CleanupPad, BasicBlock *UnwindBB);
4546
4547 protected:
4548   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4549   friend class Instruction;
4550
4551   CleanupReturnInst *cloneImpl() const;
4552
4553 public:
4554   static CleanupReturnInst *Create(Value *CleanupPad,
4555                                    BasicBlock *UnwindBB = nullptr,
4556                                    Instruction *InsertBefore = nullptr) {
4557     assert(CleanupPad);
4558     unsigned Values = 1;
4559     if (UnwindBB)
4560       ++Values;
4561     return new (Values)
4562         CleanupReturnInst(CleanupPad, UnwindBB, Values, InsertBefore);
4563   }
4564
4565   static CleanupReturnInst *Create(Value *CleanupPad, BasicBlock *UnwindBB,
4566                                    BasicBlock *InsertAtEnd) {
4567     assert(CleanupPad);
4568     unsigned Values = 1;
4569     if (UnwindBB)
4570       ++Values;
4571     return new (Values)
4572         CleanupReturnInst(CleanupPad, UnwindBB, Values, InsertAtEnd);
4573   }
4574
4575   /// Provide fast operand accessors
4576   DECLARE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(Value);
4577
4578   bool hasUnwindDest() const { return getSubclassDataFromInstruction() & 1; }
4579   bool unwindsToCaller() const { return !hasUnwindDest(); }
4580
4581   /// Convenience accessor.
4582   CleanupPadInst *getCleanupPad() const {
4583     return cast<CleanupPadInst>(Op<0>());
4584   }
4585   void setCleanupPad(CleanupPadInst *CleanupPad) {
4586     assert(CleanupPad);
4587     Op<0>() = CleanupPad;
4588   }
4589
4590   unsigned getNumSuccessors() const { return hasUnwindDest() ? 1 : 0; }
4591
4592   BasicBlock *getUnwindDest() const {
4593     return hasUnwindDest() ? cast<BasicBlock>(Op<1>()) : nullptr;
4594   }
4595   void setUnwindDest(BasicBlock *NewDest) {
4596     assert(NewDest);
4597     assert(hasUnwindDest());
4598     Op<1>() = NewDest;
4599   }
4600
4601   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4602   static bool classof(const Instruction *I) {
4603     return (I->getOpcode() == Instruction::CleanupRet);
4604   }
4605   static bool classof(const Value *V) {
4606     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4607   }
4608
4609 private:
4610   friend TerminatorInst;
4611
4612   BasicBlock *getSuccessor(unsigned Idx) const {
4613     assert(Idx == 0);
4614     return getUnwindDest();
4615   }
4616
4617   void setSuccessor(unsigned Idx, BasicBlock *B) {
4618     assert(Idx == 0);
4619     setUnwindDest(B);
4620   }
4621
4622   // Shadow Instruction::setInstructionSubclassData with a private forwarding
4623   // method so that subclasses cannot accidentally use it.
4624   void setInstructionSubclassData(unsigned short D) {
4625     Instruction::setInstructionSubclassData(D);
4626   }
4627 };
4628
4629 template <>
4630 struct OperandTraits<CleanupReturnInst>
4631     : public VariadicOperandTraits<CleanupReturnInst, /*MINARITY=*/1> {};
4632
4633 DEFINE_TRANSPARENT_OPERAND_ACCESSORS(CleanupReturnInst, Value)
4634
4635 //===----------------------------------------------------------------------===//
4636 //                           UnreachableInst Class
4637 //===----------------------------------------------------------------------===//
4638
4639 //===---------------------------------------------------------------------------
4640 /// This function has undefined behavior.  In particular, the
4641 /// presence of this instruction indicates some higher level knowledge that the
4642 /// end of the block cannot be reached.
4643 ///
4644 class UnreachableInst : public TerminatorInst {
4645 protected:
4646   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4647   friend class Instruction;
4648
4649   UnreachableInst *cloneImpl() const;
4650
4651 public:
4652   explicit UnreachableInst(LLVMContext &C, Instruction *InsertBefore = nullptr);
4653   explicit UnreachableInst(LLVMContext &C, BasicBlock *InsertAtEnd);
4654
4655   // allocate space for exactly zero operands
4656   void *operator new(size_t s) {
4657     return User::operator new(s, 0);
4658   }
4659
4660   unsigned getNumSuccessors() const { return 0; }
4661
4662   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4663   static bool classof(const Instruction *I) {
4664     return I->getOpcode() == Instruction::Unreachable;
4665   }
4666   static bool classof(const Value *V) {
4667     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4668   }
4669
4670 private:
4671   friend TerminatorInst;
4672
4673   BasicBlock *getSuccessor(unsigned idx) const {
4674     llvm_unreachable("UnreachableInst has no successors!");
4675   }
4676
4677   void setSuccessor(unsigned idx, BasicBlock *B) {
4678     llvm_unreachable("UnreachableInst has no successors!");
4679   }
4680 };
4681
4682 //===----------------------------------------------------------------------===//
4683 //                                 TruncInst Class
4684 //===----------------------------------------------------------------------===//
4685
4686 /// This class represents a truncation of integer types.
4687 class TruncInst : public CastInst {
4688 protected:
4689   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4690   friend class Instruction;
4691
4692   /// Clone an identical TruncInst
4693   TruncInst *cloneImpl() const;
4694
4695 public:
4696   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4697   TruncInst(
4698     Value *S,                           ///< The value to be truncated
4699     Type *Ty,                           ///< The (smaller) type to truncate to
4700     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4701     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4702   );
4703
4704   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4705   TruncInst(
4706     Value *S,                     ///< The value to be truncated
4707     Type *Ty,                     ///< The (smaller) type to truncate to
4708     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4709     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4710   );
4711
4712   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4713   static bool classof(const Instruction *I) {
4714     return I->getOpcode() == Trunc;
4715   }
4716   static bool classof(const Value *V) {
4717     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4718   }
4719 };
4720
4721 //===----------------------------------------------------------------------===//
4722 //                                 ZExtInst Class
4723 //===----------------------------------------------------------------------===//
4724
4725 /// This class represents zero extension of integer types.
4726 class ZExtInst : public CastInst {
4727 protected:
4728   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4729   friend class Instruction;
4730
4731   /// Clone an identical ZExtInst
4732   ZExtInst *cloneImpl() const;
4733
4734 public:
4735   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4736   ZExtInst(
4737     Value *S,                           ///< The value to be zero extended
4738     Type *Ty,                           ///< The type to zero extend to
4739     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4740     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4741   );
4742
4743   /// Constructor with insert-at-end semantics.
4744   ZExtInst(
4745     Value *S,                     ///< The value to be zero extended
4746     Type *Ty,                     ///< The type to zero extend to
4747     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4748     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4749   );
4750
4751   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4752   static bool classof(const Instruction *I) {
4753     return I->getOpcode() == ZExt;
4754   }
4755   static bool classof(const Value *V) {
4756     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4757   }
4758 };
4759
4760 //===----------------------------------------------------------------------===//
4761 //                                 SExtInst Class
4762 //===----------------------------------------------------------------------===//
4763
4764 /// This class represents a sign extension of integer types.
4765 class SExtInst : public CastInst {
4766 protected:
4767   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4768   friend class Instruction;
4769
4770   /// Clone an identical SExtInst
4771   SExtInst *cloneImpl() const;
4772
4773 public:
4774   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4775   SExtInst(
4776     Value *S,                           ///< The value to be sign extended
4777     Type *Ty,                           ///< The type to sign extend to
4778     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4779     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4780   );
4781
4782   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4783   SExtInst(
4784     Value *S,                     ///< The value to be sign extended
4785     Type *Ty,                     ///< The type to sign extend to
4786     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4787     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4788   );
4789
4790   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4791   static bool classof(const Instruction *I) {
4792     return I->getOpcode() == SExt;
4793   }
4794   static bool classof(const Value *V) {
4795     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4796   }
4797 };
4798
4799 //===----------------------------------------------------------------------===//
4800 //                                 FPTruncInst Class
4801 //===----------------------------------------------------------------------===//
4802
4803 /// This class represents a truncation of floating point types.
4804 class FPTruncInst : public CastInst {
4805 protected:
4806   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4807   friend class Instruction;
4808
4809   /// Clone an identical FPTruncInst
4810   FPTruncInst *cloneImpl() const;
4811
4812 public:
4813   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4814   FPTruncInst(
4815     Value *S,                           ///< The value to be truncated
4816     Type *Ty,                           ///< The type to truncate to
4817     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4818     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4819   );
4820
4821   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4822   FPTruncInst(
4823     Value *S,                     ///< The value to be truncated
4824     Type *Ty,                     ///< The type to truncate to
4825     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4826     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4827   );
4828
4829   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4830   static bool classof(const Instruction *I) {
4831     return I->getOpcode() == FPTrunc;
4832   }
4833   static bool classof(const Value *V) {
4834     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4835   }
4836 };
4837
4838 //===----------------------------------------------------------------------===//
4839 //                                 FPExtInst Class
4840 //===----------------------------------------------------------------------===//
4841
4842 /// This class represents an extension of floating point types.
4843 class FPExtInst : public CastInst {
4844 protected:
4845   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4846   friend class Instruction;
4847
4848   /// Clone an identical FPExtInst
4849   FPExtInst *cloneImpl() const;
4850
4851 public:
4852   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4853   FPExtInst(
4854     Value *S,                           ///< The value to be extended
4855     Type *Ty,                           ///< The type to extend to
4856     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4857     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4858   );
4859
4860   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4861   FPExtInst(
4862     Value *S,                     ///< The value to be extended
4863     Type *Ty,                     ///< The type to extend to
4864     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4865     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4866   );
4867
4868   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4869   static bool classof(const Instruction *I) {
4870     return I->getOpcode() == FPExt;
4871   }
4872   static bool classof(const Value *V) {
4873     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4874   }
4875 };
4876
4877 //===----------------------------------------------------------------------===//
4878 //                                 UIToFPInst Class
4879 //===----------------------------------------------------------------------===//
4880
4881 /// This class represents a cast unsigned integer to floating point.
4882 class UIToFPInst : public CastInst {
4883 protected:
4884   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4885   friend class Instruction;
4886
4887   /// Clone an identical UIToFPInst
4888   UIToFPInst *cloneImpl() const;
4889
4890 public:
4891   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4892   UIToFPInst(
4893     Value *S,                           ///< The value to be converted
4894     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
4895     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4896     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4897   );
4898
4899   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4900   UIToFPInst(
4901     Value *S,                     ///< The value to be converted
4902     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
4903     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4904     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4905   );
4906
4907   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4908   static bool classof(const Instruction *I) {
4909     return I->getOpcode() == UIToFP;
4910   }
4911   static bool classof(const Value *V) {
4912     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4913   }
4914 };
4915
4916 //===----------------------------------------------------------------------===//
4917 //                                 SIToFPInst Class
4918 //===----------------------------------------------------------------------===//
4919
4920 /// This class represents a cast from signed integer to floating point.
4921 class SIToFPInst : public CastInst {
4922 protected:
4923   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4924   friend class Instruction;
4925
4926   /// Clone an identical SIToFPInst
4927   SIToFPInst *cloneImpl() const;
4928
4929 public:
4930   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4931   SIToFPInst(
4932     Value *S,                           ///< The value to be converted
4933     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
4934     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4935     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4936   );
4937
4938   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4939   SIToFPInst(
4940     Value *S,                     ///< The value to be converted
4941     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
4942     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4943     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
4944   );
4945
4946   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4947   static bool classof(const Instruction *I) {
4948     return I->getOpcode() == SIToFP;
4949   }
4950   static bool classof(const Value *V) {
4951     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4952   }
4953 };
4954
4955 //===----------------------------------------------------------------------===//
4956 //                                 FPToUIInst Class
4957 //===----------------------------------------------------------------------===//
4958
4959 /// This class represents a cast from floating point to unsigned integer
4960 class FPToUIInst  : public CastInst {
4961 protected:
4962   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
4963   friend class Instruction;
4964
4965   /// Clone an identical FPToUIInst
4966   FPToUIInst *cloneImpl() const;
4967
4968 public:
4969   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
4970   FPToUIInst(
4971     Value *S,                           ///< The value to be converted
4972     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
4973     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
4974     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
4975   );
4976
4977   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
4978   FPToUIInst(
4979     Value *S,                     ///< The value to be converted
4980     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
4981     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
4982     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< Where to insert the new instruction
4983   );
4984
4985   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
4986   static bool classof(const Instruction *I) {
4987     return I->getOpcode() == FPToUI;
4988   }
4989   static bool classof(const Value *V) {
4990     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
4991   }
4992 };
4993
4994 //===----------------------------------------------------------------------===//
4995 //                                 FPToSIInst Class
4996 //===----------------------------------------------------------------------===//
4997
4998 /// This class represents a cast from floating point to signed integer.
4999 class FPToSIInst  : public CastInst {
5000 protected:
5001   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
5002   friend class Instruction;
5003
5004   /// Clone an identical FPToSIInst
5005   FPToSIInst *cloneImpl() const;
5006
5007 public:
5008   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
5009   FPToSIInst(
5010     Value *S,                           ///< The value to be converted
5011     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
5012     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
5013     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
5014   );
5015
5016   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
5017   FPToSIInst(
5018     Value *S,                     ///< The value to be converted
5019     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
5020     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
5021     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
5022   );
5023
5024   /// Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
5025   static bool classof(const Instruction *I) {
5026     return I->getOpcode() == FPToSI;
5027   }
5028   static bool classof(const Value *V) {
5029     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
5030   }
5031 };
5032
5033 //===----------------------------------------------------------------------===//
5034 //                                 IntToPtrInst Class
5035 //===----------------------------------------------------------------------===//
5036
5037 /// This class represents a cast from an integer to a pointer.
5038 class IntToPtrInst : public CastInst {
5039 public:
5040   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
5041   friend class Instruction;
5042
5043   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
5044   IntToPtrInst(
5045     Value *S,                           ///< The value to be converted
5046     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
5047     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
5048     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
5049   );
5050
5051   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
5052   IntToPtrInst(
5053     Value *S,                     ///< The value to be converted
5054     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
5055     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
5056     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
5057   );
5058
5059   /// Clone an identical IntToPtrInst.
5060   IntToPtrInst *cloneImpl() const;
5061
5062   /// Returns the address space of this instruction's pointer type.
5063   unsigned getAddressSpace() const {
5064     return getType()->getPointerAddressSpace();
5065   }
5066
5067   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
5068   static bool classof(const Instruction *I) {
5069     return I->getOpcode() == IntToPtr;
5070   }
5071   static bool classof(const Value *V) {
5072     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
5073   }
5074 };
5075
5076 //===----------------------------------------------------------------------===//
5077 //                                 PtrToIntInst Class
5078 //===----------------------------------------------------------------------===//
5079
5080 /// This class represents a cast from a pointer to an integer.
5081 class PtrToIntInst : public CastInst {
5082 protected:
5083   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
5084   friend class Instruction;
5085
5086   /// Clone an identical PtrToIntInst.
5087   PtrToIntInst *cloneImpl() const;
5088
5089 public:
5090   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
5091   PtrToIntInst(
5092     Value *S,                           ///< The value to be converted
5093     Type *Ty,                           ///< The type to convert to
5094     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
5095     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
5096   );
5097
5098   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
5099   PtrToIntInst(
5100     Value *S,                     ///< The value to be converted
5101     Type *Ty,                     ///< The type to convert to
5102     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
5103     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
5104   );
5105
5106   /// Gets the pointer operand.
5107   Value *getPointerOperand() { return getOperand(0); }
5108   /// Gets the pointer operand.
5109   const Value *getPointerOperand() const { return getOperand(0); }
5110   /// Gets the operand index of the pointer operand.
5111   static unsigned getPointerOperandIndex() { return 0U; }
5112
5113   /// Returns the address space of the pointer operand.
5114   unsigned getPointerAddressSpace() const {
5115     return getPointerOperand()->getType()->getPointerAddressSpace();
5116   }
5117
5118   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
5119   static bool classof(const Instruction *I) {
5120     return I->getOpcode() == PtrToInt;
5121   }
5122   static bool classof(const Value *V) {
5123     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
5124   }
5125 };
5126
5127 //===----------------------------------------------------------------------===//
5128 //                             BitCastInst Class
5129 //===----------------------------------------------------------------------===//
5130
5131 /// This class represents a no-op cast from one type to another.
5132 class BitCastInst : public CastInst {
5133 protected:
5134   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
5135   friend class Instruction;
5136
5137   /// Clone an identical BitCastInst.
5138   BitCastInst *cloneImpl() const;
5139
5140 public:
5141   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
5142   BitCastInst(
5143     Value *S,                           ///< The value to be casted
5144     Type *Ty,                           ///< The type to casted to
5145     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
5146     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
5147   );
5148
5149   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
5150   BitCastInst(
5151     Value *S,                     ///< The value to be casted
5152     Type *Ty,                     ///< The type to casted to
5153     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
5154     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
5155   );
5156
5157   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
5158   static bool classof(const Instruction *I) {
5159     return I->getOpcode() == BitCast;
5160   }
5161   static bool classof(const Value *V) {
5162     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
5163   }
5164 };
5165
5166 //===----------------------------------------------------------------------===//
5167 //                          AddrSpaceCastInst Class
5168 //===----------------------------------------------------------------------===//
5169
5170 /// This class represents a conversion between pointers from one address space
5171 /// to another.
5172 class AddrSpaceCastInst : public CastInst {
5173 protected:
5174   // Note: Instruction needs to be a friend here to call cloneImpl.
5175   friend class Instruction;
5176
5177   /// Clone an identical AddrSpaceCastInst.
5178   AddrSpaceCastInst *cloneImpl() const;
5179
5180 public:
5181   /// Constructor with insert-before-instruction semantics
5182   AddrSpaceCastInst(
5183     Value *S,                           ///< The value to be casted
5184     Type *Ty,                           ///< The type to casted to
5185     const Twine &NameStr = "",          ///< A name for the new instruction
5186     Instruction *InsertBefore = nullptr ///< Where to insert the new instruction
5187   );
5188
5189   /// Constructor with insert-at-end-of-block semantics
5190   AddrSpaceCastInst(
5191     Value *S,                     ///< The value to be casted
5192     Type *Ty,                     ///< The type to casted to
5193     const Twine &NameStr,         ///< A name for the new instruction
5194     BasicBlock *InsertAtEnd       ///< The block to insert the instruction into
5195   );
5196
5197   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
5198   static bool classof(const Instruction *I) {
5199     return I->getOpcode() == AddrSpaceCast;
5200   }
5201   static bool classof(const Value *V) {
5202     return isa<Instruction>(V) && classof(cast<Instruction>(V));
5203   }
5204
5205   /// Gets the pointer operand.
5206   Value *getPointerOperand() {
5207     return getOperand(0);
5208   }
5209
5210   /// Gets the pointer operand.
5211   const Value *getPointerOperand() const {
5212     return getOperand(0);
5213   }
5214
5215   /// Gets the operand index of the pointer operand.
5216   static unsigned getPointerOperandIndex() {
5217     return 0U;
5218   }
5219
5220   /// Returns the address space of the pointer operand.
5221   unsigned getSrcAddressSpace() const {
5222     return getPointerOperand()->getType()->getPointerAddressSpace();
5223   }
5224
5225   /// Returns the address space of the result.
5226   unsigned getDestAddressSpace() const {
5227     return getType()->getPointerAddressSpace();
5228   }
5229 };
5230
5231 /// A helper function that returns the pointer operand of a load or store
5232 /// instruction. Returns nullptr if not load or store.
5233 inline Value *getLoadStorePointerOperand(Value *V) {
5234   if (auto *Load = dyn_cast<LoadInst>(V))
5235     return Load->getPointerOperand();
5236   if (auto *Store = dyn_cast<StoreInst>(V))
5237     return Store->getPointerOperand();
5238   return nullptr;
5239 }
5240
5241 /// A helper function that returns the pointer operand of a load, store
5242 /// or GEP instruction. Returns nullptr if not load, store, or GEP.
5243 inline Value *getPointerOperand(Value *V) {
5244   if (auto *Ptr = getLoadStorePointerOperand(V))
5245     return Ptr;
5246   if (auto *Gep = dyn_cast<GetElementPtrInst>(V))
5247     return Gep->getPointerOperand();
5248   return nullptr;
5249 }
5250
5251 } // end namespace llvm
5252
5253 #endif // LLVM_IR_INSTRUCTIONS_H