Bump version to 19.1.0-rc3
[llvm-project.git] / llvm / test / Transforms / InstCombine / nsw.ll
blob6ced39a88c0a6a262ba5b100703d91f5a1954202
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
4 define i32 @sub1(i32 %x) {
5 ; CHECK-LABEL: @sub1(
6 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = sub i32 0, [[X:%.*]]
7 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sdiv i32 [[Y]], 337
8 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
10   %y = sub i32 0, %x
11   %z = sdiv i32 %y, 337
12   ret i32 %z
15 define i32 @sub2(i32 %x) {
16 ; CHECK-LABEL: @sub2(
17 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = sdiv i32 [[X:%.*]], -337
18 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
20   %y = sub nsw i32 0, %x
21   %z = sdiv i32 %y, 337
22   ret i32 %z
25 define i1 @shl_icmp(i64 %X) {
26 ; CHECK-LABEL: @shl_icmp(
27 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = icmp eq i64 [[X:%.*]], 0
28 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[B]]
30   %A = shl nuw i64 %X, 2   ; X/4
31   %B = icmp eq i64 %A, 0
32   ret i1 %B
35 define i64 @shl1(i64 %X, ptr %P) {
36 ; CHECK-LABEL: @shl1(
37 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = and i64 [[X:%.*]], 312
38 ; CHECK-NEXT:    store i64 [[A]], ptr [[P:%.*]], align 4
39 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = shl nuw nsw i64 [[A]], 8
40 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[B]]
42   %A = and i64 %X, 312
43   store i64 %A, ptr %P  ; multiple uses of A.
44   %B = shl i64 %A, 8
45   ret i64 %B
48 define i32 @preserve1(i32 %x) {
49 ; CHECK-LABEL: @preserve1(
50 ; CHECK-NEXT:    [[ADD3:%.*]] = add nsw i32 [[X:%.*]], 5
51 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD3]]
53   %add = add nsw i32 %x, 2
54   %add3 = add nsw i32 %add, 3
55   ret i32 %add3
58 define i8 @nopreserve1(i8 %x) {
59 ; CHECK-LABEL: @nopreserve1(
60 ; CHECK-NEXT:    [[ADD3:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], -126
61 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[ADD3]]
63   %add = add nsw i8 %x, 127
64   %add3 = add nsw i8 %add, 3
65   ret i8 %add3
68 define i8 @nopreserve2(i8 %x) {
69 ; CHECK-LABEL: @nopreserve2(
70 ; CHECK-NEXT:    [[ADD3:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], 3
71 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[ADD3]]
73   %add = add i8 %x, 1
74   %add3 = add nsw i8 %add, 2
75   ret i8 %add3
78 define i8 @nopreserve3(i8 %A, i8 %B) {
79 ; CHECK-LABEL: @nopreserve3(
80 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = add i8 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
81 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[Y]], 20
82 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[ADD]]
84   %x = add i8 %A, 10
85   %y = add i8 %B, 10
86   %add = add nsw i8 %x, %y
87   ret i8 %add
90 define i8 @nopreserve4(i8 %A, i8 %B) {
91 ; CHECK-LABEL: @nopreserve4(
92 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = add i8 [[A:%.*]], [[B:%.*]]
93 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add i8 [[Y]], 20
94 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[ADD]]
96   %x = add nsw i8 %A, 10
97   %y = add nsw i8 %B, 10
98   %add = add nsw i8 %x, %y
99   ret i8 %add
102 define <3 x i32> @shl_nuw_nsw_shuffle_splat_vec(<2 x i8> %x) {
103 ; CHECK-LABEL: @shl_nuw_nsw_shuffle_splat_vec(
104 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = zext <2 x i8> [[X:%.*]] to <2 x i32>
105 ; CHECK-NEXT:    [[SHUF:%.*]] = shufflevector <2 x i32> [[T2]], <2 x i32> poison, <3 x i32> <i32 1, i32 0, i32 1>
106 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl nuw nsw <3 x i32> [[SHUF]], <i32 17, i32 17, i32 17>
107 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T3]]
109   %t2 = zext <2 x i8> %x to <2 x i32>
110   %shuf = shufflevector <2 x i32> %t2, <2 x i32> undef, <3 x i32> <i32 1, i32 0, i32 1>
111   %t3 = shl <3 x i32> %shuf, <i32 17, i32 17, i32 17>
112   ret <3 x i32> %t3
115 ; Negative test - if the shuffle mask contains an undef, we bail out to
116 ; avoid propagating information that may not be used consistently by callers.
118 define <3 x i32> @shl_nuw_nsw_shuffle_undef_elt_splat_vec(<2 x i8> %x) {
119 ; CHECK-LABEL: @shl_nuw_nsw_shuffle_undef_elt_splat_vec(
120 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = zext <2 x i8> [[X:%.*]] to <2 x i32>
121 ; CHECK-NEXT:    [[SHUF:%.*]] = shufflevector <2 x i32> [[T2]], <2 x i32> poison, <3 x i32> <i32 1, i32 poison, i32 0>
122 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = shl <3 x i32> [[SHUF]], <i32 17, i32 17, i32 17>
123 ; CHECK-NEXT:    ret <3 x i32> [[T3]]
125   %t2 = zext <2 x i8> %x to <2 x i32>
126   %shuf = shufflevector <2 x i32> %t2, <2 x i32> undef, <3 x i32> <i32 1, i32 undef, i32 0>
127   %t3 = shl <3 x i32> %shuf, <i32 17, i32 17, i32 17>
128   ret <3 x i32> %t3
131 ; Make sure we don't crash on a ConstantExpr shufflevector
132 define <vscale x 2 x i64> @mul_nuw_nsw_shuffle_constant_expr(<vscale x 2 x i8> %z) {
133 ; CHECK-LABEL: @mul_nuw_nsw_shuffle_constant_expr(
134 ; CHECK-NEXT:    [[XX:%.*]] = zext <vscale x 2 x i8> [[Z:%.*]] to <vscale x 2 x i64>
135 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = mul <vscale x 2 x i64> [[XX]], shufflevector (<vscale x 2 x i64> insertelement (<vscale x 2 x i64> undef, i64 3, i32 0), <vscale x 2 x i64> zeroinitializer, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
136 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x i64> [[T3]]
138   %xx = zext <vscale x 2 x i8> %z to <vscale x 2 x i64>
139   %shuf = shufflevector <vscale x 2 x i64> insertelement (<vscale x 2 x i64> undef, i64 3, i32 0), <vscale x 2 x i64> zeroinitializer, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer
140   %t3 = mul <vscale x 2 x i64> %shuf, %xx
141   ret <vscale x 2 x i64> %t3
144 ; This could propagate nsw.
146 define i32 @neg_sub0_sub_nsw_nsw(i32 %a, i32 %b) {
147 ; CHECK-LABEL: @neg_sub0_sub_nsw_nsw(
148 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub nsw i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
149 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
151   %c = sub nsw i32 %a, %b
152   %d = sub nsw i32 0, %c
153   ret i32 %d
156 ; Must not propagate nsw.
158 define i32 @neg_sub_sub_nsw0(i32 %a, i32 %b) {
159 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_sub_nsw0(
160 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
161 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
163   %c = sub nsw i32 %a, %b
164   %d = sub i32 0, %c
165   ret i32 %d
168 ; Must not propagate nsw.
170 define i32 @neg_sub_sub_nsw1(i32 %a, i32 %b) {
171 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_sub_nsw1(
172 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
173 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
175   %c = sub i32 %a, %b
176   %d = sub nsw i32 0, %c
177   ret i32 %d
180 ; This could propagate nsw.
182 define i32 @neg_mul_sub_nsw_nsw(i32 %a, i32 %b) {
183 ; CHECK-LABEL: @neg_mul_sub_nsw_nsw(
184 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub nsw i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
185 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
187   %c = sub nsw i32 %a, %b
188   %d = mul nsw i32 -1, %c
189   ret i32 %d
192 ; Must not propagate nsw.
194 define i32 @neg_mul_sub_nsw0(i32 %a, i32 %b) {
195 ; CHECK-LABEL: @neg_mul_sub_nsw0(
196 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
197 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
199   %c = sub nsw i32 %a, %b
200   %d = mul i32 -1, %c
201   ret i32 %d
204 ; Must not propagate nsw.
206 define i32 @neg_mul_sub_nsw1(i32 %a, i32 %b) {
207 ; CHECK-LABEL: @neg_mul_sub_nsw1(
208 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
209 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C_NEG]]
211   %c = sub i32 %a, %b
212   %d = mul nsw i32 -1, %c
213   ret i32 %d
216 ; Must not propagate nsw.
218 define i8 @neg_sub_sub2(i16 %a, i16 %b) {
219 ; CHECK-LABEL: @neg_sub_sub2(
220 ; CHECK-NEXT:    [[C_NEG:%.*]] = sub i16 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
221 ; CHECK-NEXT:    [[D_NEG:%.*]] = trunc i16 [[C_NEG]] to i8
222 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[D_NEG]]
224   %c = sub nsw i16 %a, %b
225   %d = trunc i16 %c to i8
226   %e = sub nsw i8 0, %d
227   ret i8 %e
230 ; Must not propagate nsw.
232 define i32 @sub_sub0_nsw_nsw(i32 %a, i32 %b, i32 %c) {
233 ; CHECK-LABEL: @sub_sub0_nsw_nsw(
234 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i32 [[B:%.*]], [[C:%.*]]
235 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = sub i32 [[A:%.*]], [[TMP1]]
236 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S2]]
238   %s1 = sub nsw i32 %a, %b
239   %s2 = sub nsw i32 %s1, %c
240   ret i32 %s2
243 ; Must not propagate nsw.
245 define i32 @sub_sub1_nsw_nsw(i32 %a, i32 %b, i32 %c) {
246 ; CHECK-LABEL: @sub_sub1_nsw_nsw(
247 ; CHECK-NEXT:    [[S1_NEG:%.*]] = sub i32 [[B:%.*]], [[A:%.*]]
248 ; CHECK-NEXT:    [[S2:%.*]] = add i32 [[S1_NEG]], [[C:%.*]]
249 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S2]]
251   %s1 = sub nsw i32 %a, %b
252   %s2 = sub nsw i32 %c, %s1
253   ret i32 %s2
256 define i8 @neg_nsw_freeze(i8 %a1, i8 %a2) {
257 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_freeze(
258 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
259 ; CHECK-NEXT:    [[FR_NEG:%.*]] = freeze i8 [[A_NEG]]
260 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[FR_NEG]]
262   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
263   %fr = freeze i8 %a
264   %neg = sub nsw i8 0, %fr
265   ret i8 %neg
268 define i8 @neg_nsw_phi(i1 %c, i8 %a1, i8 %a2, i8 %b1, i8 %b2) {
269 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_phi(
270 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[C:%.*]], label [[IF:%.*]], label [[ELSE:%.*]]
271 ; CHECK:       if:
272 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
273 ; CHECK-NEXT:    br label [[JOIN:%.*]]
274 ; CHECK:       else:
275 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[B2:%.*]], [[B1:%.*]]
276 ; CHECK-NEXT:    br label [[JOIN]]
277 ; CHECK:       join:
278 ; CHECK-NEXT:    [[PHI_NEG:%.*]] = phi i8 [ [[A_NEG]], [[IF]] ], [ [[B_NEG]], [[ELSE]] ]
279 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[PHI_NEG]]
281   br i1 %c, label %if, label %else
284   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
285   br label %join
287 else:
288   %b = sub nsw i8 %b1, %b2
289   br label %join
291 join:
292   %phi = phi i8 [ %a, %if ], [ %b, %else ]
293   %neg = sub nsw i8 0, %phi
294   ret i8 %neg
297 define i8 @neg_nsw_select(i1 %c, i8 %a1, i8 %a2, i8 %b1, i8 %b2) {
298 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_select(
299 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
300 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[B2:%.*]], [[B1:%.*]]
301 ; CHECK-NEXT:    [[SEL_NEG:%.*]] = select i1 [[C:%.*]], i8 [[A_NEG]], i8 [[B_NEG]]
302 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SEL_NEG]]
304   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
305   %b = sub nsw i8 %b1, %b2
306   %sel = select i1 %c, i8 %a, i8 %b
307   %neg = sub nsw i8 0, %sel
308   ret i8 %neg
311 define <4 x i8> @neg_nsw_shufflevector(<2 x i8> %a1, <2 x i8> %a2, <2 x i8> %b1, <2 x i8> %b2) {
312 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_shufflevector(
313 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw <2 x i8> [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
314 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sub nsw <2 x i8> [[B2:%.*]], [[B1:%.*]]
315 ; CHECK-NEXT:    [[SHUF_NEG:%.*]] = shufflevector <2 x i8> [[A_NEG]], <2 x i8> [[B_NEG]], <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
316 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i8> [[SHUF_NEG]]
318   %a = sub nsw <2 x i8> %a1, %a2
319   %b = sub nsw <2 x i8> %b1, %b2
320   %shuf = shufflevector <2 x i8> %a, <2 x i8> %b, <4 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>
321   %neg = sub nsw <4 x i8> zeroinitializer, %shuf
322   ret <4 x i8> %neg
325 define i8 @neg_nsw_extractelement(<2 x i8> %a1, <2 x i8> %a2) {
326 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_extractelement(
327 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw <2 x i8> [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
328 ; CHECK-NEXT:    [[EXTR_NEG:%.*]] = extractelement <2 x i8> [[A_NEG]], i64 0
329 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[EXTR_NEG]]
331   %a = sub nsw <2 x i8> %a1, %a2
332   %extr = extractelement <2 x i8> %a, i32 0
333   %neg = sub nsw i8 0, %extr
334   ret i8 %neg
337 define <2 x i8> @neg_nsw_insertelement(<2 x i8> %a1, <2 x i8> %a2, i8 %b1, i8 %b2) {
338 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_insertelement(
339 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw <2 x i8> [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
340 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[B2:%.*]], [[B1:%.*]]
341 ; CHECK-NEXT:    [[INSERT_NEG:%.*]] = insertelement <2 x i8> [[A_NEG]], i8 [[B_NEG]], i64 0
342 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[INSERT_NEG]]
344   %a = sub nsw <2 x i8> %a1, %a2
345   %b = sub nsw i8 %b1, %b2
346   %insert  = insertelement <2 x i8> %a, i8 %b, i32 0
347   %neg = sub nsw <2 x i8> zeroinitializer, %insert
348   ret <2 x i8> %neg
351 define i8 @neg_nsw_shl(i8 %a1, i8 %a2, i8 %b) {
352 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_shl(
353 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub nsw i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
354 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl nsw i8 [[A_NEG]], [[B:%.*]]
355 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
357   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
358   %shl = shl nsw i8 %a, %b
359   %neg = sub nsw i8 0, %shl
360   ret i8 %neg
363 define i8 @neg_nsw_shl_missing_nsw_on_shl(i8 %a1, i8 %a2, i8 %b) {
364 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_shl_missing_nsw_on_shl(
365 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
366 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = shl i8 [[A_NEG]], [[B:%.*]]
367 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
369   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
370   %shl = shl i8 %a, %b
371   %neg = sub nsw i8 0, %shl
372   ret i8 %neg
375 define i8 @neg_nsw_shl_to_mul(i8 %a, i8 %b) {
376 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_shl_to_mul(
377 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = mul nsw i8 [[A:%.*]], -2
378 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
380   %shl = shl nsw i8 %a, 1
381   %neg = sub nsw i8 0, %shl
382   ret i8 %neg
385 define i8 @neg_nsw_shl_to_mul_missing_nsw_on_shl(i8 %a, i8 %b) {
386 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_shl_to_mul_missing_nsw_on_shl(
387 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = mul i8 [[A:%.*]], -2
388 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
390   %shl = shl i8 %a, 1
391   %neg = sub nsw i8 0, %shl
392   ret i8 %neg
395 define i8 @neg_nsw_mul(i8 %a1, i8 %a2, i8 %b) {
396 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_mul(
397 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
398 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = mul nsw i8 [[A_NEG]], [[B:%.*]]
399 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
401   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
402   %shl = mul nsw i8 %a, %b
403   %neg = sub nsw i8 0, %shl
404   ret i8 %neg
407 define i8 @neg_nsw_mul_missing_nsw_on_mul(i8 %a1, i8 %a2, i8 %b) {
408 ; CHECK-LABEL: @neg_nsw_mul_missing_nsw_on_mul(
409 ; CHECK-NEXT:    [[A_NEG:%.*]] = sub i8 [[A2:%.*]], [[A1:%.*]]
410 ; CHECK-NEXT:    [[SHL_NEG:%.*]] = mul i8 [[A_NEG]], [[B:%.*]]
411 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SHL_NEG]]
413   %a = sub nsw i8 %a1, %a2
414   %shl = mul i8 %a, %b
415   %neg = sub nsw i8 0, %shl
416   ret i8 %neg