llvm/test/Transforms/InstSimplify/gep.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt -S -passes=instsimplify < %s | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-m:o-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
   5
   6 %struct.A = type { [7 x i8] }
   7
   8 define ptr @test1(ptr %b, ptr %e) {
   9 ; CHECK-LABEL: @test1(
  10 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  11 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  12 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  13 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  14 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  15 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  16 ;
  17   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  18   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  19   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  20   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  21   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  22   ret ptr %gep
  23 }
  24
  25 define ptr @test2(ptr %b, ptr %e) {
  26 ; CHECK-LABEL: @test2(
  27 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  28 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  29 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  30 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
  31 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  32 ;
  33   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  34   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  35   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  36   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
  37   ret ptr %gep
  38 }
  39
  40 define ptr @test3(ptr %b, ptr %e) {
  41 ; CHECK-LABEL: @test3(
  42 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  43 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  44 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  45 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
  46 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
  47 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  48 ;
  49   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  50   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  51   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  52   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
  53   %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %b, i64 %ashr
  54   ret ptr %gep
  55 }
  56
  57 ; The following tests should not be folded to null, because this would
  58 ; lose provenance of the base pointer %b.
  59
  60 define ptr @test4(ptr %b) {
  61 ; CHECK-LABEL: @test4(
  62 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  63 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  64 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  65 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  66 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  67 ;
  68   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  69   %sub = sub i64 0, %b_ptr
  70   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  71   %gep = getelementptr %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  72   ret ptr %gep
  73 }
  74
  75 define ptr @test4_inbounds(ptr %b) {
  76 ; CHECK-LABEL: @test4_inbounds(
  77 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  78 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  79 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  80 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  81 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  82 ;
  83   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  84   %sub = sub i64 0, %b_ptr
  85   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  86   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  87   ret ptr %gep
  88 }
  89
  90 define ptr @test5(ptr %b) {
  91 ; CHECK-LABEL: @test5(
  92 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  93 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  94 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
  95 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  96 ;
  97   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  98   %sub = sub i64 0, %b_ptr
  99   %gep = getelementptr i8, ptr %b, i64 %sub
 100   ret ptr %gep
 101 }
 102
 103 define ptr @test5_inbounds(ptr %b) {
 104 ; CHECK-LABEL: @test5_inbounds(
 105 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 106 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 107 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
 108 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 109 ;
 110   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 111   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 112   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
 113   ret ptr %gep
 114 }
 115
 116 define ptr @test6(ptr %b) {
 117 ; CHECK-LABEL: @test6(
 118 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 119 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 120 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
 121 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
 122 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 123 ;
 124   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 125   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 126   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
 127   %gep = getelementptr i64, ptr %b, i64 %ashr
 128   ret ptr %gep
 129 }
 130
 131 define ptr @test6_inbounds(ptr %b) {
 132 ; CHECK-LABEL: @test6_inbounds(
 133 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 134 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 135 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
 136 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
 137 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 138 ;
 139   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 140   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 141   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
 142   %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %b, i64 %ashr
 143   ret ptr %gep
 144 }
 145
 146 define ptr @test7(ptr %b, ptr %e) {
 147 ; CHECK-LABEL: @test7(
 148 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
 149 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 150 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
 151 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
 152 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 153 ;
 154   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
 155   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 156   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
 157   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
 158   ret ptr %gep
 159 }
 160
 161 define ptr @undef_inbounds_var_idx(i64 %idx) {
 162 ; CHECK-LABEL: @undef_inbounds_var_idx(
 163 ; CHECK-NEXT:    ret ptr undef
 164 ;
 165   %el = getelementptr inbounds i64, ptr undef, i64 %idx
 166   ret ptr %el
 167 }
 168
 169 define ptr @undef_no_inbounds_var_idx(i64 %idx) {
 170 ; CHECK-LABEL: @undef_no_inbounds_var_idx(
 171 ; CHECK-NEXT:    ret ptr undef
 172 ;
 173   %el = getelementptr i64, ptr undef, i64 %idx
 174   ret ptr %el
 175 }
 176
 177 define <8 x ptr> @undef_vec1() {
 178 ; CHECK-LABEL: @undef_vec1(
 179 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> undef
 180 ;
 181   %el = getelementptr inbounds i64, ptr undef, <8 x i64> undef
 182   ret <8 x ptr> %el
 183 }
 184
 185 define <8 x ptr> @undef_vec2() {
 186 ; CHECK-LABEL: @undef_vec2(
 187 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> undef
 188 ;
 189   %el = getelementptr i64, <8 x ptr> undef, <8 x i64> undef
 190   ret <8 x ptr> %el
 191 }
 192
 193 ; Check ConstantExpr::getGetElementPtr() using ElementCount for size queries - begin.
 194
 195 ; Constant ptr
 196
 197 define ptr @ptr_idx_scalar() {
 198 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_scalar(
 199 ; CHECK-NEXT:    ret ptr inttoptr (i64 4 to ptr)
 200 ;
 201   %gep = getelementptr <4 x i32>, ptr null, i64 0, i64 1
 202   ret ptr %gep
 203 }
 204
 205 define <2 x ptr> @ptr_idx_vector() {
 206 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_vector(
 207 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x ptr> getelementptr (i32, ptr null, <2 x i64> <i64 1, i64 1>)
 208 ;
 209   %gep = getelementptr i32, ptr null, <2 x i64> <i64 1, i64 1>
 210   ret <2 x ptr> %gep
 211 }
 212
 213 define <4 x ptr> @ptr_idx_mix_scalar_vector(){
 214 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_mix_scalar_vector(
 215 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr ([42 x [3 x i32]], ptr null, <4 x i64> zeroinitializer, <4 x i64> <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, <4 x i64> zeroinitializer)
 216 ;
 217   %gep = getelementptr [42 x [3 x i32]], ptr null, i64 0, <4 x i64> <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, i64 0
 218   ret <4 x ptr> %gep
 219 }
 220
 221 ; Constant vector
 222
 223 define <4 x ptr> @vector_idx_scalar() {
 224 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_scalar(
 225 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr (i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>)
 226 ;
 227   %gep = getelementptr i32, <4 x ptr> zeroinitializer, i64 1
 228   ret <4 x ptr> %gep
 229 }
 230
 231 define <4 x ptr> @vector_idx_vector() {
 232 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_vector(
 233 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr (i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>)
 234 ;
 235   %gep = getelementptr i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>
 236   ret <4 x ptr> %gep
 237 }
 238
 239 %struct = type { double, float }
 240 define <4 x ptr> @vector_idx_mix_scalar_vector() {
 241 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_mix_scalar_vector(
 242 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr ([[STRUCT:%.*]], <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> zeroinitializer, i32 1)
 243 ;
 244   %gep = getelementptr %struct, <4 x ptr> zeroinitializer, i32 0, <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
 245   ret <4 x ptr> %gep
 246 }
 247
 248 ; Constant scalable
 249
 250 define <vscale x 4 x ptr> @scalable_idx_scalar() {
 251 ; CHECK-LABEL: @scalable_idx_scalar(
 252 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> getelementptr (i32, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, <vscale x 4 x i64> shufflevector (<vscale x 4 x i64> insertelement (<vscale x 4 x i64> poison, i64 1, i64 0), <vscale x 4 x i64> poison, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer))
 253 ;
 254   %gep = getelementptr i32, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, i64 1
 255   ret <vscale x 4 x ptr> %gep
 256 }
 257
 258 define <vscale x 4 x ptr> @scalable_vector_idx_mix_scalar_vector() {
 259 ; CHECK-LABEL: @scalable_vector_idx_mix_scalar_vector(
 260 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> getelementptr ([[STRUCT:%.*]], <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, <vscale x 4 x i64> zeroinitializer, i32 1)
 261 ;
 262   %gep = getelementptr %struct, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, i32 0, i32 1
 263   ret <vscale x 4 x ptr> %gep
 264 }
 265
 266 define <vscale x 2 x ptr> @ptr_idx_mix_scalar_scalable_vector() {
 267 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_mix_scalar_scalable_vector(
 268 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x ptr> zeroinitializer
 269 ;
 270   %v = getelementptr [2 x i64], ptr null, i64 0, <vscale x 2 x i64> zeroinitializer
 271   ret <vscale x 2 x ptr> %v
 272 }
 273
 274 ; Check ConstantExpr::getGetElementPtr() using ElementCount for size queries - end.
 275
 276 define ptr @poison() {
 277 ; CHECK-LABEL: @poison(
 278 ; CHECK-NEXT:    ret ptr poison
 279 ;
 280   %v = getelementptr i8, ptr poison, i64 1
 281   ret ptr %v
 282 }
 283
 284 define ptr @poison2(ptr %baseptr) {
 285 ; CHECK-LABEL: @poison2(
 286 ; CHECK-NEXT:    ret ptr poison
 287 ;
 288   %v = getelementptr i8, ptr %baseptr, i64 poison
 289   ret ptr %v
 290 }
 291
 292 define ptr @D98611_1(ptr %c1, i64 %offset) {
 293 ; CHECK-LABEL: @D98611_1(
 294 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 295 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 296 ;
 297   %c2 = getelementptr inbounds i8, ptr %c1, i64 %offset
 298   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 299   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 300   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 301   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %c1, i64 %sub
 302   ret ptr %gep
 303 }
 304
 305 define ptr @D98611_2(ptr %c1, i64 %offset) {
 306 ; CHECK-LABEL: @D98611_2(
 307 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 308 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 309 ;
 310   %c2 = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %c1, i64 %offset
 311   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 312   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 313   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 314   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
 315   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %c1, i64 %sdiv
 316   ret ptr %gep
 317 }
 318
 319 define ptr @D98611_3(ptr %c1, i64 %offset) {
 320 ; CHECK-LABEL: @D98611_3(
 321 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 322 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 323 ;
 324   %c2 = getelementptr inbounds i32, ptr %c1, i64 %offset
 325   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 326   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 327   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 328   %ashr = ashr exact i64 %sub, 2
 329   %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %c1, i64 %ashr
 330   ret ptr %gep
 331 }
 332
 333 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op2_poison(ptr %ptr) {
 334 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op2_poison(
 335 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 336 ;
 337   %res = getelementptr inbounds [144 x i32], ptr %ptr, i64 0, <8 x i64> poison
 338   ret <8 x ptr> %res
 339 }
 340
 341 %t.1 = type { i32, [144 x i32] }
 342
 343 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op3_poison(ptr %ptr) {
 344 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op3_poison(
 345 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 346 ;
 347   %res = getelementptr inbounds %t.1, ptr %ptr, i64 0, i32 1, <8 x i64> poison
 348   ret <8 x ptr> %res
 349 }
 350
 351 %t.2 = type { i32, i32 }
 352 %t.3 = type { i32, [144 x %t.2 ] }
 353
 354 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op3_poison_constant_index_afterwards(ptr %ptr) {
 355 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op3_poison_constant_index_afterwards(
 356 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 357 ;
 358   %res = getelementptr inbounds %t.3, ptr %ptr, i64 0, i32 1, <8 x i64> poison, i32 1
 359   ret <8 x ptr> %res
 360 }
 361
 362 define i64 @gep_array_of_scalable_vectors_ptrdiff(ptr %ptr) {
 363   %c1 = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr %ptr, i64 4
 364   %c2 = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr %ptr, i64 6
 365   %c1.int = ptrtoint ptr %c1 to i64
 366   %c2.int = ptrtoint ptr %c2 to i64
 367   %diff = sub i64 %c2.int, %c1.int
 368   ret i64 %diff
 369 }