contrib/llvm/include/llvm/IR/User.h

   1 //===-- llvm/User.h - User class definition ---------------------*- 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 class defines the interface that one who uses a Value must implement.
  11 // Each instance of the Value class keeps track of what User's have handles
  12 // to it.
  13 //
  14 //  * Instructions are the largest class of Users.
  15 //  * Constants may be users of other constants (think arrays and stuff)
  16 //
  17 //===----------------------------------------------------------------------===//
  18
  19 #ifndef LLVM_IR_USER_H
  20 #define LLVM_IR_USER_H
  21
  22 #include "llvm/ADT/iterator.h"
  23 #include "llvm/ADT/iterator_range.h"
  24 #include "llvm/IR/Use.h"
  25 #include "llvm/IR/Value.h"
  26 #include "llvm/Support/Casting.h"
  27 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  28 #include "llvm/Support/ErrorHandling.h"
  29 #include <cassert>
  30 #include <cstddef>
  31 #include <cstdint>
  32 #include <iterator>
  33
  34 namespace llvm {
  35
  36 template <typename T> class ArrayRef;
  37 template <typename T> class MutableArrayRef;
  38
  39 /// \brief Compile-time customization of User operands.
  40 ///
  41 /// Customizes operand-related allocators and accessors.
  42 template <class>
  43 struct OperandTraits;
  44
  45 class User : public Value {
  46   template <unsigned>
  47   friend struct HungoffOperandTraits;
  48
  49   virtual void anchor();
  50
  51   LLVM_ATTRIBUTE_ALWAYS_INLINE inline static void *
  52   allocateFixedOperandUser(size_t, unsigned, unsigned);
  53
  54 protected:
  55   /// Allocate a User with an operand pointer co-allocated.
  56   ///
  57   /// This is used for subclasses which need to allocate a variable number
  58   /// of operands, ie, 'hung off uses'.
  59   void *operator new(size_t Size);
  60
  61   /// Allocate a User with the operands co-allocated.
  62   ///
  63   /// This is used for subclasses which have a fixed number of operands.
  64   void *operator new(size_t Size, unsigned Us);
  65
  66   /// Allocate a User with the operands co-allocated.  If DescBytes is non-zero
  67   /// then allocate an additional DescBytes bytes before the operands. These
  68   /// bytes can be accessed by calling getDescriptor.
  69   ///
  70   /// DescBytes needs to be divisible by sizeof(void *).  The allocated
  71   /// descriptor, if any, is aligned to sizeof(void *) bytes.
  72   ///
  73   /// This is used for subclasses which have a fixed number of operands.
  74   void *operator new(size_t Size, unsigned Us, unsigned DescBytes);
  75
  76   User(Type *ty, unsigned vty, Use *, unsigned NumOps)
  77       : Value(ty, vty) {
  78     assert(NumOps < (1u << NumUserOperandsBits) && "Too many operands");
  79     NumUserOperands = NumOps;
  80     // If we have hung off uses, then the operand list should initially be
  81     // null.
  82     assert((!HasHungOffUses || !getOperandList()) &&
  83            "Error in initializing hung off uses for User");
  84   }
  85
  86   /// \brief Allocate the array of Uses, followed by a pointer
  87   /// (with bottom bit set) to the User.
  88   /// \param IsPhi identifies callers which are phi nodes and which need
  89   /// N BasicBlock* allocated along with N
  90   void allocHungoffUses(unsigned N, bool IsPhi = false);
  91
  92   /// \brief Grow the number of hung off uses.  Note that allocHungoffUses
  93   /// should be called if there are no uses.
  94   void growHungoffUses(unsigned N, bool IsPhi = false);
  95
  96 public:
  97   User(const User &) = delete;
  98   ~User() override = default;
  99
 100   /// \brief Free memory allocated for User and Use objects.
 101   void operator delete(void *Usr);
 102   /// \brief Placement delete - required by std, but never called.
 103   void operator delete(void*, unsigned) {
 104     llvm_unreachable("Constructor throws?");
 105   }
 106   /// \brief Placement delete - required by std, but never called.
 107   void operator delete(void*, unsigned, bool) {
 108     llvm_unreachable("Constructor throws?");
 109   }
 110
 111 protected:
 112   template <int Idx, typename U> static Use &OpFrom(const U *that) {
 113     return Idx < 0
 114       ? OperandTraits<U>::op_end(const_cast<U*>(that))[Idx]
 115       : OperandTraits<U>::op_begin(const_cast<U*>(that))[Idx];
 116   }
 117   template <int Idx> Use &Op() {
 118     return OpFrom<Idx>(this);
 119   }
 120   template <int Idx> const Use &Op() const {
 121     return OpFrom<Idx>(this);
 122   }
 123
 124 private:
 125   const Use *getHungOffOperands() const {
 126     return *(reinterpret_cast<const Use *const *>(this) - 1);
 127   }
 128
 129   Use *&getHungOffOperands() { return *(reinterpret_cast<Use **>(this) - 1); }
 130
 131   const Use *getIntrusiveOperands() const {
 132     return reinterpret_cast<const Use *>(this) - NumUserOperands;
 133   }
 134
 135   Use *getIntrusiveOperands() {
 136     return reinterpret_cast<Use *>(this) - NumUserOperands;
 137   }
 138
 139   void setOperandList(Use *NewList) {
 140     assert(HasHungOffUses &&
 141            "Setting operand list only required for hung off uses");
 142     getHungOffOperands() = NewList;
 143   }
 144
 145 public:
 146   const Use *getOperandList() const {
 147     return HasHungOffUses ? getHungOffOperands() : getIntrusiveOperands();
 148   }
 149   Use *getOperandList() {
 150     return const_cast<Use *>(static_cast<const User *>(this)->getOperandList());
 151   }
 152
 153   Value *getOperand(unsigned i) const {
 154     assert(i < NumUserOperands && "getOperand() out of range!");
 155     return getOperandList()[i];
 156   }
 157
 158   void setOperand(unsigned i, Value *Val) {
 159     assert(i < NumUserOperands && "setOperand() out of range!");
 160     assert((!isa<Constant>((const Value*)this) ||
 161             isa<GlobalValue>((const Value*)this)) &&
 162            "Cannot mutate a constant with setOperand!");
 163     getOperandList()[i] = Val;
 164   }
 165
 166   const Use &getOperandUse(unsigned i) const {
 167     assert(i < NumUserOperands && "getOperandUse() out of range!");
 168     return getOperandList()[i];
 169   }
 170   Use &getOperandUse(unsigned i) {
 171     assert(i < NumUserOperands && "getOperandUse() out of range!");
 172     return getOperandList()[i];
 173   }
 174
 175   unsigned getNumOperands() const { return NumUserOperands; }
 176
 177   /// Returns the descriptor co-allocated with this User instance.
 178   ArrayRef<const uint8_t> getDescriptor() const;
 179
 180   /// Returns the descriptor co-allocated with this User instance.
 181   MutableArrayRef<uint8_t> getDescriptor();
 182
 183   /// Set the number of operands on a GlobalVariable.
 184   ///
 185   /// GlobalVariable always allocates space for a single operands, but
 186   /// doesn't always use it.
 187   ///
 188   /// FIXME: As that the number of operands is used to find the start of
 189   /// the allocated memory in operator delete, we need to always think we have
 190   /// 1 operand before delete.
 191   void setGlobalVariableNumOperands(unsigned NumOps) {
 192     assert(NumOps <= 1 && "GlobalVariable can only have 0 or 1 operands");
 193     NumUserOperands = NumOps;
 194   }
 195
 196   /// \brief Subclasses with hung off uses need to manage the operand count
 197   /// themselves.  In these instances, the operand count isn't used to find the
 198   /// OperandList, so there's no issue in having the operand count change.
 199   void setNumHungOffUseOperands(unsigned NumOps) {
 200     assert(HasHungOffUses && "Must have hung off uses to use this method");
 201     assert(NumOps < (1u << NumUserOperandsBits) && "Too many operands");
 202     NumUserOperands = NumOps;
 203   }
 204
 205   // ---------------------------------------------------------------------------
 206   // Operand Iterator interface...
 207   //
 208   typedef Use*       op_iterator;
 209   typedef const Use* const_op_iterator;
 210   typedef iterator_range<op_iterator> op_range;
 211   typedef iterator_range<const_op_iterator> const_op_range;
 212
 213   op_iterator       op_begin()       { return getOperandList(); }
 214   const_op_iterator op_begin() const { return getOperandList(); }
 215   op_iterator       op_end()         {
 216     return getOperandList() + NumUserOperands;
 217   }
 218   const_op_iterator op_end()   const {
 219     return getOperandList() + NumUserOperands;
 220   }
 221   op_range operands() {
 222     return op_range(op_begin(), op_end());
 223   }
 224   const_op_range operands() const {
 225     return const_op_range(op_begin(), op_end());
 226   }
 227
 228   /// \brief Iterator for directly iterating over the operand Values.
 229   struct value_op_iterator
 230       : iterator_adaptor_base<value_op_iterator, op_iterator,
 231                               std::random_access_iterator_tag, Value *,
 232                               ptrdiff_t, Value *, Value *> {
 233     explicit value_op_iterator(Use *U = nullptr) : iterator_adaptor_base(U) {}
 234
 235     Value *operator*() const { return *I; }
 236     Value *operator->() const { return operator*(); }
 237   };
 238
 239   value_op_iterator value_op_begin() {
 240     return value_op_iterator(op_begin());
 241   }
 242   value_op_iterator value_op_end() {
 243     return value_op_iterator(op_end());
 244   }
 245   iterator_range<value_op_iterator> operand_values() {
 246     return make_range(value_op_begin(), value_op_end());
 247   }
 248
 249   struct const_value_op_iterator
 250       : iterator_adaptor_base<const_value_op_iterator, const_op_iterator,
 251                               std::random_access_iterator_tag, const Value *,
 252                               ptrdiff_t, const Value *, const Value *> {
 253     explicit const_value_op_iterator(const Use *U = nullptr) :
 254       iterator_adaptor_base(U) {}
 255     const Value *operator*() const { return *I; }
 256     const Value *operator->() const { return operator*(); }
 257   };
 258
 259   const_value_op_iterator value_op_begin() const {
 260     return const_value_op_iterator(op_begin());
 261   }
 262   const_value_op_iterator value_op_end() const {
 263     return const_value_op_iterator(op_end());
 264   }
 265   iterator_range<const_value_op_iterator> operand_values() const {
 266     return make_range(value_op_begin(), value_op_end());
 267   }
 268
 269   /// \brief Drop all references to operands.
 270   ///
 271   /// This function is in charge of "letting go" of all objects that this User
 272   /// refers to.  This allows one to 'delete' a whole class at a time, even
 273   /// though there may be circular references...  First all references are
 274   /// dropped, and all use counts go to zero.  Then everything is deleted for
 275   /// real.  Note that no operations are valid on an object that has "dropped
 276   /// all references", except operator delete.
 277   void dropAllReferences() {
 278     for (Use &U : operands())
 279       U.set(nullptr);
 280   }
 281
 282   /// \brief Replace uses of one Value with another.
 283   ///
 284   /// Replaces all references to the "From" definition with references to the
 285   /// "To" definition.
 286   void replaceUsesOfWith(Value *From, Value *To);
 287
 288   // Methods for support type inquiry through isa, cast, and dyn_cast:
 289   static inline bool classof(const Value *V) {
 290     return isa<Instruction>(V) || isa<Constant>(V);
 291   }
 292 };
 293 // Either Use objects, or a Use pointer can be prepended to User.
 294 static_assert(alignof(Use) >= alignof(User),
 295               "Alignment is insufficient after objects prepended to User");
 296 static_assert(alignof(Use *) >= alignof(User),
 297               "Alignment is insufficient after objects prepended to User");
 298
 299 template<> struct simplify_type<User::op_iterator> {
 300   typedef Value* SimpleType;
 301   static SimpleType getSimplifiedValue(User::op_iterator &Val) {
 302     return Val->get();
 303   }
 304 };
 305 template<> struct simplify_type<User::const_op_iterator> {
 306   typedef /*const*/ Value* SimpleType;
 307   static SimpleType getSimplifiedValue(User::const_op_iterator &Val) {
 308     return Val->get();
 309   }
 310 };
 311
 312 } // end namespace llvm
 313
 314 #endif // LLVM_IR_USER_H