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 ; RUN: opt -S -passes=instsimplify -use-constant-int-for-fixed-length-splat < %s | FileCheck %s
   4
   5 target datalayout = "e-m:o-i64:64-f80:128-n8:16:32:64-S128"
   6
   7 %struct.A = type { [7 x i8] }
   8
   9 @g = external global i8
  10
  11 define ptr @test1(ptr %b, ptr %e) {
  12 ; CHECK-LABEL: @test1(
  13 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  14 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  15 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  16 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  17 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  18 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  19 ;
  20   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  21   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  22   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  23   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  24   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  25   ret ptr %gep
  26 }
  27
  28 define ptr @test2(ptr %b, ptr %e) {
  29 ; CHECK-LABEL: @test2(
  30 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  31 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  32 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  33 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
  34 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  35 ;
  36   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  37   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  38   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  39   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
  40   ret ptr %gep
  41 }
  42
  43 define ptr @test3(ptr %b, ptr %e) {
  44 ; CHECK-LABEL: @test3(
  45 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
  46 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  47 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
  48 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
  49 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
  50 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  51 ;
  52   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
  53   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  54   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
  55   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
  56   %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %b, i64 %ashr
  57   ret ptr %gep
  58 }
  59
  60 ; The following tests should not be folded to null, because this would
  61 ; lose provenance of the base pointer %b.
  62
  63 define ptr @test4(ptr %b) {
  64 ; CHECK-LABEL: @test4(
  65 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  66 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  67 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  68 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  69 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  70 ;
  71   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  72   %sub = sub i64 0, %b_ptr
  73   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  74   %gep = getelementptr %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  75   ret ptr %gep
  76 }
  77
  78 define ptr @test4_inbounds(ptr %b) {
  79 ; CHECK-LABEL: @test4_inbounds(
  80 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  81 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  82 ; CHECK-NEXT:    [[SDIV:%.*]] = sdiv exact i64 [[SUB]], 7
  83 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[B]], i64 [[SDIV]]
  84 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  85 ;
  86   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
  87   %sub = sub i64 0, %b_ptr
  88   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
  89   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %b, i64 %sdiv
  90   ret ptr %gep
  91 }
  92
  93 define ptr @test5(ptr %b) {
  94 ; CHECK-LABEL: @test5(
  95 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
  96 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
  97 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
  98 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
  99 ;
 100   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 101   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 102   %gep = getelementptr i8, ptr %b, i64 %sub
 103   ret ptr %gep
 104 }
 105
 106 define ptr @test5_inbounds(ptr %b) {
 107 ; CHECK-LABEL: @test5_inbounds(
 108 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 109 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 110 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
 111 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 112 ;
 113   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 114   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 115   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
 116   ret ptr %gep
 117 }
 118
 119 define ptr @test6(ptr %b) {
 120 ; CHECK-LABEL: @test6(
 121 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 122 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 123 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
 124 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
 125 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 126 ;
 127   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 128   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 129   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
 130   %gep = getelementptr i64, ptr %b, i64 %ashr
 131   ret ptr %gep
 132 }
 133
 134 define ptr @test6_inbounds(ptr %b) {
 135 ; CHECK-LABEL: @test6_inbounds(
 136 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 137 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 0, [[B_PTR]]
 138 ; CHECK-NEXT:    [[ASHR:%.*]] = ashr exact i64 [[SUB]], 3
 139 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i64, ptr [[B]], i64 [[ASHR]]
 140 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 141 ;
 142   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 143   %sub = sub i64 0, %b_ptr
 144   %ashr = ashr exact i64 %sub, 3
 145   %gep = getelementptr inbounds i64, ptr %b, i64 %ashr
 146   ret ptr %gep
 147 }
 148
 149 define ptr @test7(ptr %b, ptr %e) {
 150 ; CHECK-LABEL: @test7(
 151 ; CHECK-NEXT:    [[E_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[E:%.*]] to i64
 152 ; CHECK-NEXT:    [[B_PTR:%.*]] = ptrtoint ptr [[B:%.*]] to i64
 153 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i64 [[E_PTR]], [[B_PTR]]
 154 ; CHECK-NEXT:    [[GEP:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[B]], i64 [[SUB]]
 155 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[GEP]]
 156 ;
 157   %e_ptr = ptrtoint ptr %e to i64
 158   %b_ptr = ptrtoint ptr %b to i64
 159   %sub = sub i64 %e_ptr, %b_ptr
 160   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %b, i64 %sub
 161   ret ptr %gep
 162 }
 163
 164 define ptr @undef_inbounds_var_idx(i64 %idx) {
 165 ; CHECK-LABEL: @undef_inbounds_var_idx(
 166 ; CHECK-NEXT:    ret ptr undef
 167 ;
 168   %el = getelementptr inbounds i64, ptr undef, i64 %idx
 169   ret ptr %el
 170 }
 171
 172 define ptr @undef_no_inbounds_var_idx(i64 %idx) {
 173 ; CHECK-LABEL: @undef_no_inbounds_var_idx(
 174 ; CHECK-NEXT:    ret ptr undef
 175 ;
 176   %el = getelementptr i64, ptr undef, i64 %idx
 177   ret ptr %el
 178 }
 179
 180 define <8 x ptr> @undef_vec1() {
 181 ; CHECK-LABEL: @undef_vec1(
 182 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> undef
 183 ;
 184   %el = getelementptr inbounds i64, ptr undef, <8 x i64> undef
 185   ret <8 x ptr> %el
 186 }
 187
 188 define <8 x ptr> @undef_vec2() {
 189 ; CHECK-LABEL: @undef_vec2(
 190 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> undef
 191 ;
 192   %el = getelementptr i64, <8 x ptr> undef, <8 x i64> undef
 193   ret <8 x ptr> %el
 194 }
 195
 196 ; Check ConstantExpr::getGetElementPtr() using ElementCount for size queries - begin.
 197
 198 ; Constant ptr
 199
 200 define ptr @ptr_idx_scalar() {
 201 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_scalar(
 202 ; CHECK-NEXT:    ret ptr inttoptr (i64 4 to ptr)
 203 ;
 204   %gep = getelementptr <4 x i32>, ptr null, i64 0, i64 1
 205   ret ptr %gep
 206 }
 207
 208 define <2 x ptr> @ptr_idx_vector() {
 209 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_vector(
 210 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x ptr> getelementptr (i32, ptr null, <2 x i64> splat (i64 1))
 211 ;
 212   %gep = getelementptr i32, ptr null, <2 x i64> <i64 1, i64 1>
 213   ret <2 x ptr> %gep
 214 }
 215
 216 define <4 x ptr> @ptr_idx_mix_scalar_vector(){
 217 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_mix_scalar_vector(
 218 ; 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)
 219 ;
 220   %gep = getelementptr [42 x [3 x i32]], ptr null, i64 0, <4 x i64> <i64 0, i64 1, i64 2, i64 3>, i64 0
 221   ret <4 x ptr> %gep
 222 }
 223
 224 ; Constant vector
 225
 226 define <4 x ptr> @vector_idx_scalar() {
 227 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_scalar(
 228 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr (i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> splat (i64 1))
 229 ;
 230   %gep = getelementptr i32, <4 x ptr> zeroinitializer, i64 1
 231   ret <4 x ptr> %gep
 232 }
 233
 234 define <4 x ptr> @vector_idx_vector() {
 235 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_vector(
 236 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr (i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> splat (i64 1))
 237 ;
 238   %gep = getelementptr i32, <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> <i64 1, i64 1, i64 1, i64 1>
 239   ret <4 x ptr> %gep
 240 }
 241
 242 %struct = type { double, float }
 243 define <4 x ptr> @vector_idx_mix_scalar_vector() {
 244 ; CHECK-LABEL: @vector_idx_mix_scalar_vector(
 245 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x ptr> getelementptr ([[STRUCT:%.*]], <4 x ptr> zeroinitializer, <4 x i64> zeroinitializer, i32 1)
 246 ;
 247   %gep = getelementptr %struct, <4 x ptr> zeroinitializer, i32 0, <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>
 248   ret <4 x ptr> %gep
 249 }
 250
 251 ; Constant scalable
 252
 253 define <vscale x 4 x ptr> @scalable_idx_scalar() {
 254 ; CHECK-LABEL: @scalable_idx_scalar(
 255 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> getelementptr (i32, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, <vscale x 4 x i64> splat (i64 1))
 256 ;
 257   %gep = getelementptr i32, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, i64 1
 258   ret <vscale x 4 x ptr> %gep
 259 }
 260
 261 define <vscale x 4 x ptr> @scalable_vector_idx_mix_scalar_vector() {
 262 ; CHECK-LABEL: @scalable_vector_idx_mix_scalar_vector(
 263 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> getelementptr ([[STRUCT:%.*]], <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, <vscale x 4 x i64> zeroinitializer, i32 1)
 264 ;
 265   %gep = getelementptr %struct, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, i32 0, i32 1
 266   ret <vscale x 4 x ptr> %gep
 267 }
 268
 269 define <vscale x 2 x ptr> @ptr_idx_mix_scalar_scalable_vector() {
 270 ; CHECK-LABEL: @ptr_idx_mix_scalar_scalable_vector(
 271 ; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x ptr> zeroinitializer
 272 ;
 273   %v = getelementptr [2 x i64], ptr null, i64 0, <vscale x 2 x i64> zeroinitializer
 274   ret <vscale x 2 x ptr> %v
 275 }
 276
 277 define ptr @constexpr_gep_nusw_nuw() {
 278 ; CHECK-LABEL: @constexpr_gep_nusw_nuw(
 279 ; CHECK-NEXT:    ret ptr getelementptr nusw nuw (i8, ptr @g, i64 ptrtoint (ptr @g to i64))
 280 ;
 281   %v = getelementptr nusw nuw i8, ptr @g, i64 ptrtoint (ptr @g to i64)
 282   ret ptr %v
 283 }
 284
 285 ; Check ConstantExpr::getGetElementPtr() using ElementCount for size queries - end.
 286
 287 define ptr @poison() {
 288 ; CHECK-LABEL: @poison(
 289 ; CHECK-NEXT:    ret ptr poison
 290 ;
 291   %v = getelementptr i8, ptr poison, i64 1
 292   ret ptr %v
 293 }
 294
 295 define ptr @poison2(ptr %baseptr) {
 296 ; CHECK-LABEL: @poison2(
 297 ; CHECK-NEXT:    ret ptr poison
 298 ;
 299   %v = getelementptr i8, ptr %baseptr, i64 poison
 300   ret ptr %v
 301 }
 302
 303 define ptr @D98611_1(ptr %c1, i64 %offset) {
 304 ; CHECK-LABEL: @D98611_1(
 305 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds i8, ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 306 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 307 ;
 308   %c2 = getelementptr inbounds i8, ptr %c1, i64 %offset
 309   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 310   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 311   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 312   %gep = getelementptr inbounds i8, ptr %c1, i64 %sub
 313   ret ptr %gep
 314 }
 315
 316 define ptr @D98611_2(ptr %c1, i64 %offset) {
 317 ; CHECK-LABEL: @D98611_2(
 318 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds [[STRUCT_A:%.*]], ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 319 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 320 ;
 321   %c2 = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %c1, i64 %offset
 322   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 323   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 324   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 325   %sdiv = sdiv exact i64 %sub, 7
 326   %gep = getelementptr inbounds %struct.A, ptr %c1, i64 %sdiv
 327   ret ptr %gep
 328 }
 329
 330 define ptr @D98611_3(ptr %c1, i64 %offset) {
 331 ; CHECK-LABEL: @D98611_3(
 332 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds i32, ptr [[C1:%.*]], i64 [[OFFSET:%.*]]
 333 ; CHECK-NEXT:    ret ptr [[C2]]
 334 ;
 335   %c2 = getelementptr inbounds i32, ptr %c1, i64 %offset
 336   %ptrtoint1 = ptrtoint ptr %c1 to i64
 337   %ptrtoint2 = ptrtoint ptr %c2 to i64
 338   %sub = sub i64 %ptrtoint2, %ptrtoint1
 339   %ashr = ashr exact i64 %sub, 2
 340   %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %c1, i64 %ashr
 341   ret ptr %gep
 342 }
 343
 344 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op2_poison(ptr %ptr) {
 345 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op2_poison(
 346 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 347 ;
 348   %res = getelementptr inbounds [144 x i32], ptr %ptr, i64 0, <8 x i64> poison
 349   ret <8 x ptr> %res
 350 }
 351
 352 %t.1 = type { i32, [144 x i32] }
 353
 354 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op3_poison(ptr %ptr) {
 355 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op3_poison(
 356 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 357 ;
 358   %res = getelementptr inbounds %t.1, ptr %ptr, i64 0, i32 1, <8 x i64> poison
 359   ret <8 x ptr> %res
 360 }
 361
 362 %t.2 = type { i32, i32 }
 363 %t.3 = type { i32, [144 x %t.2 ] }
 364
 365 define <8 x ptr> @gep_vector_index_op3_poison_constant_index_afterwards(ptr %ptr) {
 366 ; CHECK-LABEL: @gep_vector_index_op3_poison_constant_index_afterwards(
 367 ; CHECK-NEXT:    ret <8 x ptr> poison
 368 ;
 369   %res = getelementptr inbounds %t.3, ptr %ptr, i64 0, i32 1, <8 x i64> poison, i32 1
 370   ret <8 x ptr> %res
 371 }
 372
 373 define i64 @gep_array_of_scalable_vectors_ptrdiff(ptr %ptr) {
 374 ; CHECK-LABEL: @gep_array_of_scalable_vectors_ptrdiff(
 375 ; CHECK-NEXT:    [[C1:%.*]] = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr [[PTR:%.*]], i64 4
 376 ; CHECK-NEXT:    [[C2:%.*]] = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr [[PTR]], i64 6
 377 ; CHECK-NEXT:    [[C1_INT:%.*]] = ptrtoint ptr [[C1]] to i64
 378 ; CHECK-NEXT:    [[C2_INT:%.*]] = ptrtoint ptr [[C2]] to i64
 379 ; CHECK-NEXT:    [[DIFF:%.*]] = sub i64 [[C2_INT]], [[C1_INT]]
 380 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[DIFF]]
 381 ;
 382   %c1 = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr %ptr, i64 4
 383   %c2 = getelementptr inbounds [8 x <vscale x 4 x i32>], ptr %ptr, i64 6
 384   %c1.int = ptrtoint ptr %c1 to i64
 385   %c2.int = ptrtoint ptr %c2 to i64
 386   %diff = sub i64 %c2.int, %c1.int
 387   ret i64 %diff
 388 }