llvm/test/Transforms/InstSimplify/gep.ll

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