llvm/test/Transforms/InstSimplify/icmp.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instsimplify -S | FileCheck %s
   3
   4 target datalayout = "e-p:64:64:64-p1:16:16:16-p2:32:32:32-p3:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64"
   5
   6 declare void @usei8ptr(ptr %ptr)
   7
   8 ; Ensure that we do not crash when looking at such a weird bitcast.
   9 define i1 @bitcast_from_single_element_pointer_vector_to_pointer(<1 x ptr> %ptr1vec, ptr %ptr2) {
  10 ; CHECK-LABEL: @bitcast_from_single_element_pointer_vector_to_pointer(
  11 ; CHECK-NEXT:    [[PTR1:%.*]] = bitcast <1 x ptr> [[PTR1VEC:%.*]] to ptr
  12 ; CHECK-NEXT:    call void @usei8ptr(ptr [[PTR1]])
  13 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp eq ptr [[PTR1]], [[PTR2:%.*]]
  14 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
  15 ;
  16   %ptr1 = bitcast <1 x ptr> %ptr1vec to ptr
  17   call void @usei8ptr(ptr %ptr1)
  18   %cmp = icmp eq ptr %ptr1, %ptr2
  19   ret i1 %cmp
  20 }
  21
  22 define i1 @poison(i32 %x) {
  23 ; CHECK-LABEL: @poison(
  24 ; CHECK-NEXT:    ret i1 poison
  25 ;
  26   %v = icmp eq i32 %x, poison
  27   ret i1 %v
  28 }
  29
  30 define i1 @poison2(i32 %x) {
  31 ; CHECK-LABEL: @poison2(
  32 ; CHECK-NEXT:    ret i1 poison
  33 ;
  34   %v = icmp slt i32 %x, poison
  35   ret i1 %v
  36 }
  37
  38 define i1 @mul_div_cmp_smaller(i8 %x) {
  39 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_smaller(
  40 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  41 ;
  42   %mul = mul i8 %x, 3
  43   %div = udiv i8 %mul, 4
  44   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
  45   ret i1 %cmp
  46 }
  47
  48 define i1 @mul_div_cmp_equal(i8 %x) {
  49 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_equal(
  50 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
  51 ;
  52   %mul = mul i8 %x, 3
  53   %div = udiv i8 %mul, 3
  54   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
  55   ret i1 %cmp
  56 }
  57
  58 ; Negative test: 3>2
  59 define i1 @mul_div_cmp_greater(i8 %x) {
  60 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_greater(
  61 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], 3
  62 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i8 [[MUL]], 2
  63 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ule i8 [[DIV]], [[X]]
  64 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
  65 ;
  66   %mul = mul i8 %x, 3
  67   %div = udiv i8 %mul, 2
  68   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
  69   ret i1 %cmp
  70 }
  71 define i1 @mul_div_cmp_ugt(i8 %x) {
  72 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_ugt(
  73 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
  74 ;
  75   %mul = mul i8 %x, 3
  76   %div = udiv i8 %mul, 4
  77   %cmp = icmp ugt i8 %div, %x
  78   ret i1 %cmp
  79 }
  80
  81 ; Negative test: Wrong predicate
  82 define i1 @mul_div_cmp_uge(i8 %x) {
  83 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_uge(
  84 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], 3
  85 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i8 [[MUL]], 4
  86 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp uge i8 [[DIV]], [[X]]
  87 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
  88 ;
  89   %mul = mul i8 %x, 3
  90   %div = udiv i8 %mul, 4
  91   %cmp = icmp uge i8 %div, %x
  92   ret i1 %cmp
  93 }
  94
  95 ; Negative test: Wrong predicate
  96 define i1 @mul_div_cmp_ult(i8 %x) {
  97 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_ult(
  98 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], 3
  99 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i8 [[MUL]], 4
 100 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ult i8 [[DIV]], [[X]]
 101 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
 102 ;
 103   %mul = mul i8 %x, 3
 104   %div = udiv i8 %mul, 4
 105   %cmp = icmp ult i8 %div, %x
 106   ret i1 %cmp
 107 }
 108
 109 ; Negative test: Wrong icmp operand
 110 define i1 @mul_div_cmp_wrong_operand(i8 %x, i8 %y) {
 111 ; CHECK-LABEL: @mul_div_cmp_wrong_operand(
 112 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], 3
 113 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i8 [[MUL]], 4
 114 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ule i8 [[DIV]], [[Y:%.*]]
 115 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
 116 ;
 117   %mul = mul i8 %x, 3
 118   %div = udiv i8 %mul, 4
 119   %cmp = icmp ule i8 %div, %y
 120   ret i1 %cmp
 121 }
 122
 123 define i1 @mul_lshr_cmp_smaller(i8 %x) {
 124 ; CHECK-LABEL: @mul_lshr_cmp_smaller(
 125 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 126 ;
 127   %mul = mul i8 %x, 3
 128   %div = lshr i8 %mul, 2
 129   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 130   ret i1 %cmp
 131 }
 132
 133 define i1 @mul_lshr_cmp_equal(i8 %x) {
 134 ; CHECK-LABEL: @mul_lshr_cmp_equal(
 135 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 136 ;
 137   %mul = mul i8 %x, 4
 138   %div = lshr i8 %mul, 2
 139   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 140   ret i1 %cmp
 141 }
 142
 143 define i1 @mul_lshr_cmp_greater(i8 %x) {
 144 ; CHECK-LABEL: @mul_lshr_cmp_greater(
 145 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = mul i8 [[X:%.*]], 5
 146 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = lshr i8 [[MUL]], 2
 147 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ule i8 [[DIV]], [[X]]
 148 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
 149 ;
 150   %mul = mul i8 %x, 5
 151   %div = lshr i8 %mul, 2
 152   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 153   ret i1 %cmp
 154 }
 155
 156 define i1 @shl_div_cmp_smaller(i8 %x) {
 157 ; CHECK-LABEL: @shl_div_cmp_smaller(
 158 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 159 ;
 160   %mul = shl i8 %x, 2
 161   %div = udiv i8 %mul, 5
 162   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 163   ret i1 %cmp
 164 }
 165
 166 define i1 @shl_div_cmp_equal(i8 %x) {
 167 ; CHECK-LABEL: @shl_div_cmp_equal(
 168 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 169 ;
 170   %mul = shl i8 %x, 2
 171   %div = udiv i8 %mul, 4
 172   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 173   ret i1 %cmp
 174 }
 175
 176 define i1 @shl_div_cmp_greater(i8 %x) {
 177 ; CHECK-LABEL: @shl_div_cmp_greater(
 178 ; CHECK-NEXT:    [[MUL:%.*]] = shl i8 [[X:%.*]], 2
 179 ; CHECK-NEXT:    [[DIV:%.*]] = udiv i8 [[MUL]], 3
 180 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ule i8 [[DIV]], [[X]]
 181 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
 182 ;
 183   %mul = shl i8 %x, 2
 184   %div = udiv i8 %mul, 3
 185   %cmp = icmp ule i8 %div, %x
 186   ret i1 %cmp
 187 }
 188
 189 ; Don't crash matching recurrences/invertible ops.
 190
 191 define void @PR50191(i32 %x) {
 192 ; CHECK-LABEL: @PR50191(
 193 ; CHECK-NEXT:  entry:
 194 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP:%.*]]
 195 ; CHECK:       loop:
 196 ; CHECK-NEXT:    [[P1:%.*]] = phi i32 [ [[X:%.*]], [[ENTRY:%.*]] ], [ [[SUB1:%.*]], [[LOOP]] ]
 197 ; CHECK-NEXT:    [[P2:%.*]] = phi i32 [ [[X]], [[ENTRY]] ], [ [[SUB2:%.*]], [[LOOP]] ]
 198 ; CHECK-NEXT:    [[SUB1]] = sub i32 [[P1]], [[P2]]
 199 ; CHECK-NEXT:    [[SUB2]] = sub i32 42, [[P2]]
 200 ; CHECK-NEXT:    br label [[LOOP]]
 201 ;
 202 entry:
 203   br label %loop
 204
 205 loop:
 206   %p1 = phi i32 [ %x, %entry ], [ %sub1, %loop ]
 207   %p2 = phi i32 [ %x, %entry ], [ %sub2, %loop ]
 208   %cmp = icmp eq i32 %p1, %p2
 209   %user = zext i1 %cmp to i32
 210   %sub1 = sub i32 %p1, %p2
 211   %sub2 = sub i32 42, %p2
 212   br label %loop
 213 }
 214
 215 define i1 @sub_false(i32 %x) {
 216 ; CHECK-LABEL: @sub_false(
 217 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 218 ;
 219   %sub = sub i32 1, %x
 220   %cmp = icmp eq i32 %sub, %x
 221   ret i1 %cmp
 222 }
 223
 224 define i1 @sub_swap(i8 %x) {
 225 ; CHECK-LABEL: @sub_swap(
 226 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 227 ;
 228   %sub = sub i8 3, %x
 229   %cmp = icmp ne i8 %x, %sub
 230   ret i1 %cmp
 231 }
 232
 233 define <2 x i1> @sub_odd(<2 x i8> %x) {
 234 ; CHECK-LABEL: @sub_odd(
 235 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> splat (i1 true)
 236 ;
 237   %sub = sub <2 x i8> <i8 3, i8 3>, %x
 238   %cmp = icmp ne <2 x i8> %sub, %x
 239   ret <2 x i1> %cmp
 240 }
 241
 242 define <2 x i1> @sub_odd_poison(<2 x i8> %x) {
 243 ; CHECK-LABEL: @sub_odd_poison(
 244 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i1> splat (i1 true)
 245 ;
 246   %sub = sub <2 x i8> <i8 poison, i8 1>, %x
 247   %cmp = icmp ne <2 x i8> %sub, %x
 248   ret <2 x i1> %cmp
 249 }
 250
 251 define i1 @sub_even(i8 %x) {
 252 ; CHECK-LABEL: @sub_even(
 253 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = sub i8 2, [[X:%.*]]
 254 ; CHECK-NEXT:    [[CMP:%.*]] = icmp ne i8 [[SUB]], [[X]]
 255 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[CMP]]
 256 ;
 257   %sub = sub i8 2, %x
 258   %cmp = icmp ne i8 %sub, %x
 259   ret i1 %cmp
 260 }
 261
 262 define i1 @load_ptr(ptr %p) {
 263 ; CHECK-LABEL: @load_ptr(
 264 ; CHECK-NEXT:    ret i1 true
 265 ;
 266   %load_p = load ptr, ptr %p, !dereferenceable !{i64 8}
 267   %r = icmp ne ptr %load_p, null
 268   ret i1 %r
 269 }
 270
 271 define i1 @load_ptr_null_valid(ptr %p) null_pointer_is_valid {
 272 ; CHECK-LABEL: @load_ptr_null_valid(
 273 ; CHECK-NEXT:    [[LOAD_P:%.*]] = load ptr, ptr [[P:%.*]], align 8, !dereferenceable [[META0:![0-9]+]]
 274 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp ne ptr [[LOAD_P]], null
 275 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 276 ;
 277   %load_p = load ptr, ptr %p, !dereferenceable !{i64 8}
 278   %r = icmp ne ptr %load_p, null
 279   ret i1 %r
 280 }
 281
 282 define i1 @non_eq_disjoint_or_common_op(i8 %x, i8 %y, i8 %ww, i8 %a) {
 283 ; CHECK-LABEL: @non_eq_disjoint_or_common_op(
 284 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 285 ;
 286   %w = add nuw i8 %ww, 1
 287   %z = add i8 %y, %w
 288
 289   %xy = or disjoint i8 %x, %y
 290   %xz = or disjoint i8 %x, %z
 291
 292   %axy = add i8 %a, %xy
 293   %axz = add i8 %a, %xz
 294   %r = icmp eq i8 %axy, %axz
 295   ret i1 %r
 296 }
 297
 298 define i1 @non_eq_disjoint_or_common_op_fail(i8 %x, i8 %y, i8 %ww, i8 %a) {
 299 ; CHECK-LABEL: @non_eq_disjoint_or_common_op_fail(
 300 ; CHECK-NEXT:    [[W:%.*]] = add nuw i8 [[WW:%.*]], 1
 301 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], [[W]]
 302 ; CHECK-NEXT:    [[XY:%.*]] = or i8 [[X:%.*]], [[Y]]
 303 ; CHECK-NEXT:    [[XZ:%.*]] = or disjoint i8 [[X]], [[Z]]
 304 ; CHECK-NEXT:    [[AXY:%.*]] = add i8 [[A:%.*]], [[XY]]
 305 ; CHECK-NEXT:    [[AXZ:%.*]] = add i8 [[A]], [[XZ]]
 306 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[AXY]], [[AXZ]]
 307 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 308 ;
 309   %w = add nuw i8 %ww, 1
 310   %z = add i8 %y, %w
 311
 312   %xy = or i8 %x, %y
 313   %xz = or disjoint i8 %x, %z
 314
 315   %axy = add i8 %a, %xy
 316   %axz = add i8 %a, %xz
 317   %r = icmp eq i8 %axy, %axz
 318   ret i1 %r
 319 }
 320
 321 define i1 @non_eq_xor_common_op(i8 %x, i8 %y, i8 %ww, i8 %a) {
 322 ; CHECK-LABEL: @non_eq_xor_common_op(
 323 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 324 ;
 325   %w = add nuw i8 %ww, 1
 326   %z = add i8 %y, %w
 327
 328   %xy = xor i8 %y, %x
 329   %xz = xor i8 %x, %z
 330
 331   %axy = add i8 %a, %xy
 332   %axz = add i8 %a, %xz
 333   %r = icmp eq i8 %axy, %axz
 334   ret i1 %r
 335 }
 336
 337 define i1 @non_eq_xor_common_op_fail(i8 %x, i8 %y, i8 %ww, i8 %a) {
 338 ; CHECK-LABEL: @non_eq_xor_common_op_fail(
 339 ; CHECK-NEXT:    [[W:%.*]] = add nsw i8 [[WW:%.*]], 1
 340 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], [[W]]
 341 ; CHECK-NEXT:    [[XY:%.*]] = xor i8 [[Y]], [[X:%.*]]
 342 ; CHECK-NEXT:    [[XZ:%.*]] = xor i8 [[X]], [[Z]]
 343 ; CHECK-NEXT:    [[AXY:%.*]] = add i8 [[A:%.*]], [[XY]]
 344 ; CHECK-NEXT:    [[AXZ:%.*]] = add i8 [[A]], [[XZ]]
 345 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[AXY]], [[AXZ]]
 346 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 347 ;
 348   %w = add nsw i8 %ww, 1
 349   %z = add i8 %y, %w
 350
 351   %xy = xor i8 %y, %x
 352   %xz = xor i8 %x, %z
 353
 354   %axy = add i8 %a, %xy
 355   %axz = add i8 %a, %xz
 356   %r = icmp eq i8 %axy, %axz
 357   ret i1 %r
 358 }
 359
 360 define i1 @non_eq_disjoint_or(i8 %x, i8 %yy, i8 %w) {
 361 ; CHECK-LABEL: @non_eq_disjoint_or(
 362 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 363 ;
 364   %y = add nuw i8 %yy, 1
 365   %lhs = add i8 %x, %w
 366   %val = or disjoint i8 %y, %w
 367   %rhs = add i8 %x, %val
 368   %r = icmp eq i8 %lhs, %rhs
 369   ret i1 %r
 370 }
 371
 372 define i1 @non_eq_or_fail(i8 %x, i8 %yy, i8 %w) {
 373 ; CHECK-LABEL: @non_eq_or_fail(
 374 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = add nuw i8 [[YY:%.*]], 1
 375 ; CHECK-NEXT:    [[LHS:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[W:%.*]]
 376 ; CHECK-NEXT:    [[VAL:%.*]] = or i8 [[Y]], [[W]]
 377 ; CHECK-NEXT:    [[RHS:%.*]] = add i8 [[X]], [[VAL]]
 378 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[LHS]], [[RHS]]
 379 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 380 ;
 381   %y = add nuw i8 %yy, 1
 382   %lhs = add i8 %x, %w
 383   %val = or i8 %y, %w
 384   %rhs = add i8 %x, %val
 385   %r = icmp eq i8 %lhs, %rhs
 386   ret i1 %r
 387 }
 388
 389 define i1 @non_eq_xor(i8 %x, i8 %yy, i8 %w) {
 390 ; CHECK-LABEL: @non_eq_xor(
 391 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
 392 ;
 393   %y = add nuw i8 %yy, 1
 394   %lhs = add i8 %x, %w
 395   %val = xor i8 %y, %w
 396   %rhs = add i8 %x, %val
 397   %r = icmp eq i8 %lhs, %rhs
 398   ret i1 %r
 399 }
 400
 401 define i1 @non_eq_xor_fail(i8 %x, i8 %yy, i8 %w) {
 402 ; CHECK-LABEL: @non_eq_xor_fail(
 403 ; CHECK-NEXT:    [[Y:%.*]] = add nsw i8 [[YY:%.*]], 1
 404 ; CHECK-NEXT:    [[LHS:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[W:%.*]]
 405 ; CHECK-NEXT:    [[VAL:%.*]] = xor i8 [[Y]], [[W]]
 406 ; CHECK-NEXT:    [[RHS:%.*]] = add i8 [[X]], [[VAL]]
 407 ; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = icmp eq i8 [[LHS]], [[RHS]]
 408 ; CHECK-NEXT:    ret i1 [[R]]
 409 ;
 410   %y = add nsw i8 %yy, 1
 411   %lhs = add i8 %x, %w
 412   %val = xor i8 %y, %w
 413   %rhs = add i8 %x, %val
 414   %r = icmp eq i8 %lhs, %rhs
 415   ret i1 %r
 416 }