llvm/test/Transforms/InstCombine/aggregate-reconstruction.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt -S -passes=instcombine < %s | FileCheck %s
   3
   4 declare void @foo()
   5 declare void @bar()
   6 declare void @baz()
   7
   8 declare void @usei32(i32)
   9 declare void @usei32i32agg({ i32, i32 })
  10
  11 ; Most basic test - we explode the original aggregate into it's elements,
  12 ; and then merge them back together exactly the way they were.
  13 ; We should just return the source aggregate.
  14 define { i32, i32 } @test0({ i32, i32 } %srcagg) {
  15 ; CHECK-LABEL: @test0(
  16 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]]
  17 ;
  18   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
  19   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
  20   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
  21   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
  22   ret { i32, i32 } %i3
  23 }
  24
  25 ; Arrays are still aggregates
  26 define [2 x i32] @test1([2 x i32] %srcagg) {
  27 ; CHECK-LABEL: @test1(
  28 ; CHECK-NEXT:    ret [2 x i32] [[SRCAGG:%.*]]
  29 ;
  30   %i0 = extractvalue [2 x i32] %srcagg, 0
  31   %i1 = extractvalue [2 x i32] %srcagg, 1
  32   %i2 = insertvalue [2 x i32] undef, i32 %i0, 0
  33   %i3 = insertvalue [2 x i32] %i2, i32 %i1, 1
  34   ret [2 x i32] %i3
  35 }
  36
  37 ; Right now we don't deal with case where there are more than 2 elements.
  38 ; FIXME: should we?
  39 define [3 x i32] @test2([3 x i32] %srcagg) {
  40 ; CHECK-LABEL: @test2(
  41 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue [3 x i32] [[SRCAGG:%.*]], 0
  42 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue [3 x i32] [[SRCAGG]], 1
  43 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = extractvalue [3 x i32] [[SRCAGG]], 2
  44 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue [3 x i32] undef, i32 [[I0]], 0
  45 ; CHECK-NEXT:    [[I4:%.*]] = insertvalue [3 x i32] [[I3]], i32 [[I1]], 1
  46 ; CHECK-NEXT:    [[I5:%.*]] = insertvalue [3 x i32] [[I4]], i32 [[I2]], 2
  47 ; CHECK-NEXT:    ret [3 x i32] [[I5]]
  48 ;
  49   %i0 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 0
  50   %i1 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 1
  51   %i2 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 2
  52   %i3 = insertvalue [3 x i32] undef, i32 %i0, 0
  53   %i4 = insertvalue [3 x i32] %i3, i32 %i1, 1
  54   %i5 = insertvalue [3 x i32] %i4, i32 %i2, 2
  55   ret [3 x i32] %i5
  56 }
  57
  58 ; Likewise, we only deal with a single-level aggregates.
  59 ; FIXME: should we?
  60 define {{ i32, i32 }} @test3({{ i32, i32 }} %srcagg) {
  61 ; CHECK-LABEL: @test3(
  62 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { { i32, i32 } } [[SRCAGG:%.*]], 0, 0
  63 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue { { i32, i32 } } [[SRCAGG]], 0, 1
  64 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { { i32, i32 } } undef, i32 [[I0]], 0, 0
  65 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { { i32, i32 } } [[I2]], i32 [[I1]], 0, 1
  66 ; CHECK-NEXT:    ret { { i32, i32 } } [[I3]]
  67 ;
  68   %i0 = extractvalue {{ i32, i32 }} %srcagg, 0, 0
  69   %i1 = extractvalue {{ i32, i32 }} %srcagg, 0, 1
  70   %i2 = insertvalue {{ i32, i32 }} undef, i32 %i0, 0, 0
  71   %i3 = insertvalue {{ i32, i32 }} %i2, i32 %i1, 0, 1
  72   ret {{ i32, i32 }} %i3
  73 }
  74
  75 ; This is fine, however, all elements are on the same level
  76 define { i32, { i32 } } @test4({ i32, { i32 } } %srcagg) {
  77 ; CHECK-LABEL: @test4(
  78 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, { i32 } } [[SRCAGG:%.*]]
  79 ;
  80   %i0 = extractvalue { i32, { i32 } } %srcagg, 0
  81   %i1 = extractvalue { i32, { i32 } } %srcagg, 1
  82   %i2 = insertvalue { i32, { i32 } } undef, i32 %i0, 0
  83   %i3 = insertvalue { i32, { i32 } } %i2, { i32 } %i1, 1
  84   ret { i32, { i32 } } %i3
  85 }
  86
  87 ; All element of the newly-created aggregate must come from the same base
  88 ; aggregate. Here the second element comes from some other origin.
  89 define { i32, i32 } @negative_test5({ i32, i32 } %srcagg, i32 %replacement) {
  90 ; CHECK-LABEL: @negative_test5(
  91 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
  92 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
  93 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 [[REPLACEMENT:%.*]], 1
  94 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
  95 ;
  96   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
  97   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
  98   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
  99   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %replacement, 1
 100   ret { i32, i32 } %i3
 101 }
 102
 103 ; Here we don't know the value of second element of %otheragg,
 104 define { i32, i32 } @negative_test6({ i32, i32 } %srcagg, { i32, i32 } %otheragg) {
 105 ; CHECK-LABEL: @negative_test6(
 106 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 107 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[OTHERAGG:%.*]], i32 [[I0]], 0
 108 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I2]]
 109 ;
 110   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 111   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 112   %i2 = insertvalue { i32, i32 } %otheragg, i32 %i0, 0
 113   ret { i32, i32 } %i2
 114 }
 115
 116 ; All element of the newly-created aggregate must come from the same base
 117 ; aggregate. Here different elements come from different base aggregates.
 118 define { i32, i32 } @negative_test7({ i32, i32 } %srcagg0, { i32, i32 } %srcagg1) {
 119 ; CHECK-LABEL: @negative_test7(
 120 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG0:%.*]], 0
 121 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG1:%.*]], 1
 122 ; CHECK-NEXT:    [[I4:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 123 ; CHECK-NEXT:    [[I5:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I4]], i32 [[I3]], 1
 124 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I5]]
 125 ;
 126   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg0, 0
 127   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg0, 1
 128
 129   ; %i2 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg1, 0
 130   %i3 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg1, 1
 131
 132   %i4 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 133   %i5 = insertvalue { i32, i32 } %i4, i32 %i3, 1
 134   ret { i32, i32 } %i5
 135 }
 136
 137 ; Here the element order is swapped as compared to the base aggregate.
 138 define { i32, i32 } @negative_test8({ i32, i32 } %srcagg) {
 139 ; CHECK-LABEL: @negative_test8(
 140 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 141 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG]], 1
 142 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 1
 143 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 [[I1]], 0
 144 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
 145 ;
 146   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 147   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 148   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 1
 149   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 0
 150   ret { i32, i32 } %i3
 151 }
 152
 153 ; Here both elements of the new aggregate come from the same element of the old aggregate.
 154 define { i32, i32 } @negative_test9({ i32, i32 } %srcagg) {
 155 ; CHECK-LABEL: @negative_test9(
 156 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 157 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 158 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 [[I0]], 1
 159 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
 160 ;
 161   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 162   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 163   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 164   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i0, 1
 165   ret { i32, i32 } %i3
 166 }
 167
 168 ; Here the second element of the new aggregate is undef, , so we must keep this as-is, because in %srcagg it might be poison.
 169 ; FIXME: defer to noundef attribute on %srcagg
 170 define { i32, i32 } @negative_test10({ i32, i32 } %srcagg) {
 171 ; CHECK-LABEL: @negative_test10(
 172 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 173 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 174 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I2]]
 175 ;
 176   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 177   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 178   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 179   ret { i32, i32 } %i2
 180 }
 181
 182 ; Here the second element of the new aggregate is undef, so we must keep this as-is, because in %srcagg it might be poison.
 183 ; FIXME: defer to noundef attribute on %srcagg
 184 define { i32, i32 } @negative_test11({ i32, i32 } %srcagg) {
 185 ; CHECK-LABEL: @negative_test11(
 186 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 187 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 188 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 undef, 1
 189 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
 190 ;
 191   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 192   ; %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 193   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 194   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 undef, 1
 195   ret { i32, i32 } %i3
 196 }
 197
 198 ; This fold does not care whether or not intermediate instructions have extra uses.
 199 define { i32, i32 } @test12({ i32, i32 } %srcagg) {
 200 ; CHECK-LABEL: @test12(
 201 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 202 ; CHECK-NEXT:    call void @usei32(i32 [[I0]])
 203 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue { i32, i32 } [[SRCAGG]], 1
 204 ; CHECK-NEXT:    call void @usei32(i32 [[I1]])
 205 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 206 ; CHECK-NEXT:    call void @usei32i32agg({ i32, i32 } [[I2]])
 207 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[SRCAGG]]
 208 ;
 209   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 210   call void @usei32(i32 %i0)
 211   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 212   call void @usei32(i32 %i1)
 213   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 214   call void @usei32i32agg({ i32, i32 } %i2)
 215   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
 216   ret { i32, i32 } %i3
 217 }
 218
 219 ; Even though we originally store %i1 into first element, it is later
 220 ; overwritten with %i0, so all is fine.
 221 define { i32, i32 } @test13({ i32, i32 } %srcagg) {
 222 ; CHECK-LABEL: @test13(
 223 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]]
 224 ;
 225   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 226   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 227   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i1, 0
 228   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i0, 0
 229   %i4 = insertvalue { i32, i32 } %i3, i32 %i1, 1
 230   ret { i32, i32 } %i4
 231 }
 232
 233 ; The aggregate type must match exactly between the original and recreation.
 234 define { i32, i32 } @negative_test14({ i32, i32, i32 } %srcagg) {
 235 ; CHECK-LABEL: @negative_test14(
 236 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]], 0
 237 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue { i32, i32, i32 } [[SRCAGG]], 1
 238 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 239 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 [[I1]], 1
 240 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
 241 ;
 242   %i0 = extractvalue { i32, i32, i32 } %srcagg, 0
 243   %i1 = extractvalue { i32, i32, i32 } %srcagg, 1
 244   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 245   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
 246   ret { i32, i32 } %i3
 247 }
 248 define { i32, i32 } @negative_test15({ i32, {i32} } %srcagg) {
 249 ; CHECK-LABEL: @negative_test15(
 250 ; CHECK-NEXT:    [[I0:%.*]] = extractvalue { i32, { i32 } } [[SRCAGG:%.*]], 0
 251 ; CHECK-NEXT:    [[I1:%.*]] = extractvalue { i32, { i32 } } [[SRCAGG]], 1, 0
 252 ; CHECK-NEXT:    [[I2:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 [[I0]], 0
 253 ; CHECK-NEXT:    [[I3:%.*]] = insertvalue { i32, i32 } [[I2]], i32 [[I1]], 1
 254 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[I3]]
 255 ;
 256   %i0 = extractvalue { i32, {i32} } %srcagg, 0
 257   %i1 = extractvalue { i32, {i32} } %srcagg, 1, 0
 258   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 259   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
 260   ret { i32, i32 } %i3
 261 }
 262
 263 ; Just because there are predecessors doesn't mean we should look into them.
 264 define { i32, i32 } @test16({ i32, i32 } %srcagg) {
 265 ; CHECK-LABEL: @test16(
 266 ; CHECK-NEXT:  entry:
 267 ; CHECK-NEXT:    br label [[END:%.*]]
 268 ; CHECK:       end:
 269 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[SRCAGG:%.*]]
 270 ;
 271 entry:
 272   br label %end
 273 end:
 274   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 0
 275   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg, 1
 276   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 277   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
 278   ret { i32, i32 } %i3
 279 }
 280
 281 ; Again, we should first try to perform local reasoning, without looking to predecessors.
 282 define { i32, i32 } @test17({ i32, i32 } %srcagg0, { i32, i32 } %srcagg1, i1 %c) {
 283 ; CHECK-LABEL: @test17(
 284 ; CHECK-NEXT:  entry:
 285 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[C:%.*]], label [[INTERMEDIATE:%.*]], label [[END:%.*]]
 286 ; CHECK:       intermediate:
 287 ; CHECK-NEXT:    br label [[END]]
 288 ; CHECK:       end:
 289 ; CHECK-NEXT:    [[SRCAGG_PHI:%.*]] = phi { i32, i32 } [ [[SRCAGG0:%.*]], [[ENTRY:%.*]] ], [ [[SRCAGG1:%.*]], [[INTERMEDIATE]] ]
 290 ; CHECK-NEXT:    ret { i32, i32 } [[SRCAGG_PHI]]
 291 ;
 292 entry:
 293   br i1 %c, label %intermediate, label %end
 294 intermediate:
 295   br label %end
 296 end:
 297   %srcagg.phi = phi { i32, i32 } [ %srcagg0, %entry ], [ %srcagg1, %intermediate ]
 298   %i0 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg.phi, 0
 299   %i1 = extractvalue { i32, i32 } %srcagg.phi, 1
 300   %i2 = insertvalue { i32, i32 } undef, i32 %i0, 0
 301   %i3 = insertvalue { i32, i32 } %i2, i32 %i1, 1
 302   ret { i32, i32 } %i3
 303 }
 304
 305 ; Like test2 but with a poison base.
 306 define [3 x i32] @poison_base([3 x i32] %srcagg) {
 307 ; CHECK-LABEL: @poison_base(
 308 ; CHECK-NEXT:    ret [3 x i32] [[SRCAGG:%.*]]
 309 ;
 310   %i0 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 0
 311   %i1 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 1
 312   %i2 = extractvalue [3 x i32] %srcagg, 2
 313   %i3 = insertvalue [3 x i32] poison, i32 %i0, 0
 314   %i4 = insertvalue [3 x i32] %i3, i32 %i1, 1
 315   %i5 = insertvalue [3 x i32] %i4, i32 %i2, 2
 316   ret [3 x i32] %i5
 317 }