llvm/test/Transforms/InstCombine/zext-bool-add-sub.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 ; rdar://11748024
   5
   6 define i32 @a(i1 zeroext %x, i1 zeroext %y) {
   7 ; CHECK-LABEL: @a(
   8 ; CHECK-NEXT:    [[CONV3_NEG1:%.*]] = sext i1 [[Y:%.*]] to i32
   9 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[X:%.*]], i32 2, i32 1
  10 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nsw i32 [[SUB]], [[CONV3_NEG1]]
  11 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
  12 ;
  13   %conv = zext i1 %x to i32
  14   %conv3 = zext i1 %y to i32
  15   %conv3.neg = sub i32 0, %conv3
  16   %sub = add i32 %conv, 1
  17   %add = add i32 %sub, %conv3.neg
  18   ret i32 %add
  19 }
  20
  21 define i32 @PR30273_select(i1 %a, i1 %b) {
  22 ; CHECK-LABEL: @PR30273_select(
  23 ; CHECK-NEXT:    [[ZEXT:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i32
  24 ; CHECK-NEXT:    [[SEL1:%.*]] = select i1 [[A]], i32 2, i32 1
  25 ; CHECK-NEXT:    [[SEL2:%.*]] = select i1 [[B:%.*]], i32 [[SEL1]], i32 [[ZEXT]]
  26 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SEL2]]
  27 ;
  28   %zext = zext i1 %a to i32
  29   %sel1 = select i1 %a, i32 2, i32 1
  30   %sel2 = select i1 %b, i32 %sel1, i32 %zext
  31   ret i32 %sel2
  32 }
  33
  34 define i32 @PR30273_zext_add(i1 %a, i1 %b) {
  35 ; CHECK-LABEL: @PR30273_zext_add(
  36 ; CHECK-NEXT:    [[CONV:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i32
  37 ; CHECK-NEXT:    [[CONV3:%.*]] = zext i1 [[B:%.*]] to i32
  38 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw nsw i32 [[CONV3]], [[CONV]]
  39 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
  40 ;
  41   %conv = zext i1 %a to i32
  42   %conv3 = zext i1 %b to i32
  43   %add = add nuw nsw i32 %conv3, %conv
  44   ret i32 %add
  45 }
  46
  47 define i32 @PR30273_three_bools(i1 %x, i1 %y, i1 %z) {
  48 ; CHECK-LABEL: @PR30273_three_bools(
  49 ; CHECK-NEXT:    [[FROMBOOL:%.*]] = zext i1 [[X:%.*]] to i32
  50 ; CHECK-NEXT:    [[ADD1:%.*]] = select i1 [[X]], i32 2, i32 1
  51 ; CHECK-NEXT:    [[SEL1:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i32 [[ADD1]], i32 [[FROMBOOL]]
  52 ; CHECK-NEXT:    [[ADD2:%.*]] = zext i1 [[Z:%.*]] to i32
  53 ; CHECK-NEXT:    [[SEL2:%.*]] = add nuw nsw i32 [[SEL1]], [[ADD2]]
  54 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SEL2]]
  55 ;
  56   %frombool = zext i1 %x to i32
  57   %add1 = add nsw i32 %frombool, 1
  58   %sel1 = select i1 %y, i32 %add1, i32 %frombool
  59   %add2 = add nsw i32 %sel1, 1
  60   %sel2 = select i1 %z, i32 %add2, i32 %sel1
  61   ret i32 %sel2
  62 }
  63
  64 define i32 @zext_add_scalar(i1 %x) {
  65 ; CHECK-LABEL: @zext_add_scalar(
  66 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select i1 [[X:%.*]], i32 43, i32 42
  67 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
  68 ;
  69   %zext = zext i1 %x to i32
  70   %add = add i32 %zext, 42
  71   ret i32 %add
  72 }
  73
  74 define <2 x i32> @zext_add_vec_splat(<2 x i1> %x) {
  75 ; CHECK-LABEL: @zext_add_vec_splat(
  76 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select <2 x i1> [[X:%.*]], <2 x i32> splat (i32 43), <2 x i32> splat (i32 42)
  77 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[ADD]]
  78 ;
  79   %zext = zext <2 x i1> %x to <2 x i32>
  80   %add = add <2 x i32> %zext, <i32 42, i32 42>
  81   ret <2 x i32> %add
  82 }
  83
  84 define <2 x i32> @zext_add_vec(<2 x i1> %x) {
  85 ; CHECK-LABEL: @zext_add_vec(
  86 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select <2 x i1> [[X:%.*]], <2 x i32> <i32 43, i32 24>, <2 x i32> <i32 42, i32 23>
  87 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[ADD]]
  88 ;
  89   %zext = zext <2 x i1> %x to <2 x i32>
  90   %add = add <2 x i32> %zext, <i32 42, i32 23>
  91   ret <2 x i32> %add
  92 }
  93
  94 declare void @use(i64)
  95
  96 define i64 @zext_negate(i1 %A) {
  97 ; CHECK-LABEL: @zext_negate(
  98 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
  99 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 100 ;
 101   %ext = zext i1 %A to i64
 102   %sub = sub i64 0, %ext
 103   ret i64 %sub
 104 }
 105
 106 define i64 @zext_negate_extra_use(i1 %A) {
 107 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_extra_use(
 108 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
 109 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = zext i1 [[A]] to i64
 110 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
 111 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 112 ;
 113   %ext = zext i1 %A to i64
 114   %sub = sub i64 0, %ext
 115   call void @use(i64 %ext)
 116   ret i64 %sub
 117 }
 118
 119 define <2 x i64> @zext_negate_vec(<2 x i1> %A) {
 120 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_vec(
 121 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
 122 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
 123 ;
 124   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 125   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %ext
 126   ret <2 x i64> %sub
 127 }
 128
 129 define <2 x i64> @zext_negate_vec_poison_elt(<2 x i1> %A) {
 130 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_vec_poison_elt(
 131 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
 132 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
 133 ;
 134   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 135   %sub = sub <2 x i64> <i64 0, i64 poison>, %ext
 136   ret <2 x i64> %sub
 137 }
 138
 139 define i64 @zext_sub_const(i1 %A) {
 140 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const(
 141 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i64 41, i64 42
 142 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
 143 ;
 144   %ext = zext i1 %A to i64
 145   %sub = sub i64 42, %ext
 146   ret i64 %sub
 147 }
 148
 149 define i64 @zext_sub_const_extra_use(i1 %A) {
 150 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_extra_use(
 151 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
 152 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A]], i64 41, i64 42
 153 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
 154 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
 155 ;
 156   %ext = zext i1 %A to i64
 157   %sub = sub i64 42, %ext
 158   call void @use(i64 %ext)
 159   ret i64 %sub
 160 }
 161
 162 define <2 x i64> @zext_sub_const_vec(<2 x i1> %A) {
 163 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_vec(
 164 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 41, i64 2>, <2 x i64> <i64 42, i64 3>
 165 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 166 ;
 167   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 168   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 3>, %ext
 169   ret <2 x i64> %sub
 170 }
 171
 172 define <2 x i64> @zext_sub_const_vec_poison_elt(<2 x i1> %A) {
 173 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_vec_poison_elt(
 174 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 41, i64 poison>, <2 x i64> <i64 42, i64 poison>
 175 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 176 ;
 177   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 178   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 poison>, %ext
 179   ret <2 x i64> %sub
 180 }
 181
 182 define i64 @sext_negate(i1 %A) {
 183 ; CHECK-LABEL: @sext_negate(
 184 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
 185 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 186 ;
 187   %ext = sext i1 %A to i64
 188   %sub = sub i64 0, %ext
 189   ret i64 %sub
 190 }
 191
 192 define i64 @sext_negate_extra_use(i1 %A) {
 193 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_extra_use(
 194 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
 195 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = sext i1 [[A]] to i64
 196 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
 197 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
 198 ;
 199   %ext = sext i1 %A to i64
 200   %sub = sub i64 0, %ext
 201   call void @use(i64 %ext)
 202   ret i64 %sub
 203 }
 204
 205 define <2 x i64> @sext_negate_vec(<2 x i1> %A) {
 206 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_vec(
 207 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
 208 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
 209 ;
 210   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 211   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %ext
 212   ret <2 x i64> %sub
 213 }
 214
 215 define <2 x i64> @sext_negate_vec_poison_elt(<2 x i1> %A) {
 216 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_vec_poison_elt(
 217 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
 218 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
 219 ;
 220   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 221   %sub = sub <2 x i64> <i64 0, i64 poison>, %ext
 222   ret <2 x i64> %sub
 223 }
 224
 225 define i64 @sext_sub_const(i1 %A) {
 226 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const(
 227 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i64 43, i64 42
 228 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
 229 ;
 230   %ext = sext i1 %A to i64
 231   %sub = sub i64 42, %ext
 232   ret i64 %sub
 233 }
 234
 235 define i64 @sext_sub_const_extra_use(i1 %A) {
 236 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_extra_use(
 237 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
 238 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A]], i64 43, i64 42
 239 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
 240 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
 241 ;
 242   %ext = sext i1 %A to i64
 243   %sub = sub i64 42, %ext
 244   call void @use(i64 %ext)
 245   ret i64 %sub
 246 }
 247
 248 define <2 x i64> @sext_sub_const_vec(<2 x i1> %A) {
 249 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_vec(
 250 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 43, i64 4>, <2 x i64> <i64 42, i64 3>
 251 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 252 ;
 253   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 254   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 3>, %ext
 255   ret <2 x i64> %sub
 256 }
 257
 258 define <2 x i64> @sext_sub_const_vec_poison_elt(<2 x i1> %A) {
 259 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_vec_poison_elt(
 260 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 poison, i64 43>, <2 x i64> <i64 poison, i64 42>
 261 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
 262 ;
 263   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
 264   %sub = sub <2 x i64> <i64 poison, i64 42>, %ext
 265   ret <2 x i64> %sub
 266 }
 267
 268 define i8 @sext_sub(i8 %x, i1 %y) {
 269 ; CHECK-LABEL: @sext_sub(
 270 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[Y:%.*]] to i8
 271 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[SEXT_NEG]]
 272 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
 273 ;
 274   %sext = sext i1 %y to i8
 275   %sub = sub i8 %x, %sext
 276   ret i8 %sub
 277 }
 278
 279 ; Vectors get the same transform.
 280
 281 define <2 x i8> @sext_sub_vec(<2 x i8> %x, <2 x i1> %y) {
 282 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_vec(
 283 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[Y:%.*]] to <2 x i8>
 284 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i8> [[X:%.*]], [[SEXT_NEG]]
 285 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
 286 ;
 287   %sext = sext <2 x i1> %y to <2 x i8>
 288   %sub = sub <2 x i8> %x, %sext
 289   ret <2 x i8> %sub
 290 }
 291
 292 ; NSW is preserved.
 293
 294 define <2 x i8> @sext_sub_vec_nsw(<2 x i8> %x, <2 x i1> %y) {
 295 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_vec_nsw(
 296 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[Y:%.*]] to <2 x i8>
 297 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i8> [[X:%.*]], [[SEXT_NEG]]
 298 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
 299 ;
 300   %sext = sext <2 x i1> %y to <2 x i8>
 301   %sub = sub nsw <2 x i8> %x, %sext
 302   ret <2 x i8> %sub
 303 }
 304
 305 ; We favor the canonical zext+add over keeping the NUW.
 306
 307 define i8 @sext_sub_nuw(i8 %x, i1 %y) {
 308 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_nuw(
 309 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[Y:%.*]] to i8
 310 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[SEXT_NEG]]
 311 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
 312 ;
 313   %sext = sext i1 %y to i8
 314   %sub = sub nuw i8 %x, %sext
 315   ret i8 %sub
 316 }
 317
 318 define i32 @sextbool_add(i1 %c, i32 %x) {
 319 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add(
 320 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
 321 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add i32 [[X:%.*]], [[B]]
 322 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
 323 ;
 324   %b = sext i1 %c to i32
 325   %s = add i32 %b, %x
 326   ret i32 %s
 327 }
 328
 329 define i32 @sextbool_add_commute(i1 %c, i32 %px) {
 330 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_commute(
 331 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = urem i32 [[PX:%.*]], 42
 332 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
 333 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add nsw i32 [[X]], [[B]]
 334 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
 335 ;
 336   %x = urem i32 %px, 42 ; thwart complexity-based canonicalization
 337   %b = sext i1 %c to i32
 338   %s = add i32 %x, %b
 339   ret i32 %s
 340 }
 341
 342 ; Negative test - extra use prevents canonicalization.
 343
 344 declare void @use32(i32)
 345
 346 define i32 @sextbool_add_uses(i1 %c, i32 %x) {
 347 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_uses(
 348 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
 349 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[B]])
 350 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add i32 [[X:%.*]], [[B]]
 351 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
 352 ;
 353   %b = sext i1 %c to i32
 354   call void @use32(i32 %b)
 355   %s = add i32 %b, %x
 356   ret i32 %s
 357 }
 358
 359 define <4 x i32> @sextbool_add_vector(<4 x i1> %c, <4 x i32> %x) {
 360 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_vector(
 361 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext <4 x i1> [[C:%.*]] to <4 x i32>
 362 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add <4 x i32> [[X:%.*]], [[B]]
 363 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[S]]
 364 ;
 365   %b = sext <4 x i1> %c to <4 x i32>
 366   %s = add <4 x i32> %x, %b
 367   ret <4 x i32> %s
 368 }
 369
 370 define i32 @zextbool_sub(i1 %c, i32 %x) {
 371 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub(
 372 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = zext i1 [[C:%.*]] to i32
 373 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub i32 [[B]], [[X:%.*]]
 374 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
 375 ;
 376   %b = zext i1 %c to i32
 377   %s = sub i32 %b, %x
 378   ret i32 %s
 379 }
 380
 381 define i32 @zextbool_sub_uses(i1 %c, i32 %x) {
 382 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub_uses(
 383 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = zext i1 [[C:%.*]] to i32
 384 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[B]])
 385 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub i32 [[X:%.*]], [[B]]
 386 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
 387 ;
 388   %b = zext i1 %c to i32
 389   call void @use32(i32 %b)
 390   %s = sub i32 %x, %b
 391   ret i32 %s
 392 }
 393
 394 define <4 x i32> @zextbool_sub_vector(<4 x i1> %c, <4 x i32> %x) {
 395 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub_vector(
 396 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sext <4 x i1> [[C:%.*]] to <4 x i32>
 397 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add <4 x i32> [[X:%.*]], [[B_NEG]]
 398 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[S]]
 399 ;
 400   %b = zext <4 x i1> %c to <4 x i32>
 401   %s = sub <4 x i32> %x, %b
 402   ret <4 x i32> %s
 403 }
 404