llvm/test/Transforms/Reassociate/basictest.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=reassociate,gvn,instcombine -S | FileCheck %s
   3 ; RUN: opt < %s -passes='reassociate,gvn,instcombine' -S | FileCheck %s
   4
   5 define i32 @test1(i32 %arg) {
   6 ; CHECK-LABEL: @test1(
   7 ; CHECK-NEXT:    [[ARG_NEG:%.*]] = sub i32 0, [[ARG:%.*]]
   8 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ARG_NEG]]
   9 ;
  10   %tmp1 = sub i32 -12, %arg
  11   %tmp2 = add i32 %tmp1, 12
  12   ret i32 %tmp2
  13 }
  14
  15 define i32 @test2(i32 %reg109, i32 %reg1111) {
  16 ; CHECK-LABEL: @test2(
  17 ; CHECK-NEXT:    [[REG117:%.*]] = add i32 [[REG1111:%.*]], [[REG109:%.*]]
  18 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[REG117]]
  19 ;
  20   %reg115 = add i32 %reg109, -30
  21   %reg116 = add i32 %reg115, %reg1111
  22   %reg117 = add i32 %reg116, 30
  23   ret i32 %reg117
  24 }
  25
  26 @e = external global i32
  27 @a = external global i32
  28 @b = external global i32
  29 @c = external global i32
  30 @f = external global i32
  31
  32 define void @test3() {
  33 ; CHECK-LABEL: @test3(
  34 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load i32, ptr @a, align 4
  35 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load i32, ptr @b, align 4
  36 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load i32, ptr @c, align 4
  37 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i32 [[B]], [[A]]
  38 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[T1]], [[C]]
  39 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @e, align 4
  40 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @f, align 4
  41 ; CHECK-NEXT:    ret void
  42 ;
  43   %A = load i32, ptr @a
  44   %B = load i32, ptr @b
  45   %C = load i32, ptr @c
  46   %t1 = add i32 %A, %B
  47   %t2 = add i32 %t1, %C
  48   %t3 = add i32 %C, %A
  49   %t4 = add i32 %t3, %B
  50   ; e = (a+b)+c;
  51   store i32 %t2, ptr @e
  52   ; f = (a+c)+b
  53   store i32 %t4, ptr @f
  54   ret void
  55 }
  56
  57 define void @test4() {
  58 ; CHECK-LABEL: @test4(
  59 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load i32, ptr @a, align 4
  60 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load i32, ptr @b, align 4
  61 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load i32, ptr @c, align 4
  62 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i32 [[B]], [[A]]
  63 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[T1]], [[C]]
  64 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @e, align 4
  65 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @f, align 4
  66 ; CHECK-NEXT:    ret void
  67 ;
  68   %A = load i32, ptr @a
  69   %B = load i32, ptr @b
  70   %C = load i32, ptr @c
  71   %t1 = add i32 %A, %B
  72   %t2 = add i32 %t1, %C
  73   %t3 = add i32 %C, %A
  74   %t4 = add i32 %t3, %B
  75   ; e = c+(a+b)
  76   store i32 %t2, ptr @e
  77   ; f = (c+a)+b
  78   store i32 %t4, ptr @f
  79   ret void
  80 }
  81
  82 define void @test5() {
  83 ; CHECK-LABEL: @test5(
  84 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = load i32, ptr @a, align 4
  85 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = load i32, ptr @b, align 4
  86 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = load i32, ptr @c, align 4
  87 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i32 [[B]], [[A]]
  88 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i32 [[T1]], [[C]]
  89 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @e, align 4
  90 ; CHECK-NEXT:    store i32 [[T2]], ptr @f, align 4
  91 ; CHECK-NEXT:    ret void
  92 ;
  93   %A = load i32, ptr @a
  94   %B = load i32, ptr @b
  95   %C = load i32, ptr @c
  96   %t1 = add i32 %B, %A
  97   %t2 = add i32 %t1, %C
  98   %t3 = add i32 %C, %A
  99   %t4 = add i32 %t3, %B
 100   ; e = c+(b+a)
 101   store i32 %t2, ptr @e
 102   ; f = (c+a)+b
 103   store i32 %t4, ptr @f
 104   ret void
 105 }
 106
 107 define i32 @test6() {
 108 ; CHECK-LABEL: @test6(
 109 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
 110 ;
 111   %tmp.0 = load i32, ptr @a
 112   %tmp.1 = load i32, ptr @b
 113   ; (a+b)
 114   %tmp.2 = add i32 %tmp.0, %tmp.1
 115   %tmp.4 = load i32, ptr @c
 116   ; (a+b)+c
 117   %tmp.5 = add i32 %tmp.2, %tmp.4
 118   ; (a+c)
 119   %tmp.8 = add i32 %tmp.0, %tmp.4
 120   ; (a+c)+b
 121   %tmp.11 = add i32 %tmp.8, %tmp.1
 122   ; X ^ X = 0
 123   %RV = xor i32 %tmp.5, %tmp.11
 124   ret i32 %RV
 125 }
 126
 127 ; This should be one add and two multiplies.
 128 ; A*A*B + A*C*A
 129
 130 define i32 @test7(i32 %A, i32 %B, i32 %C) {
 131 ; CHECK-LABEL: @test7(
 132 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_ADD1:%.*]] = add i32 [[C:%.*]], [[B:%.*]]
 133 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL2:%.*]] = mul i32 [[A:%.*]], [[A]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL:%.*]] = mul i32 [[REASS_MUL2]], [[REASS_ADD1]]
 135 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[REASS_MUL]]
 136 ;
 137   %aa = mul i32 %A, %A
 138   %aab = mul i32 %aa, %B
 139   %ac = mul i32 %A, %C
 140   %aac = mul i32 %ac, %A
 141   %r = add i32 %aab, %aac
 142   ret i32 %r
 143 }
 144
 145 define i32 @test8(i32 %X, i32 %Y, i32 %Z) {
 146 ; CHECK-LABEL: @test8(
 147 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul i32 [[Y:%.*]], [[X:%.*]]
 148 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = sub i32 [[Z:%.*]], [[A]]
 149 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[C]]
 150 ;
 151   %A = sub i32 0, %X
 152   %B = mul i32 %A, %Y
 153   ; (-X)*Y + Z -> Z-X*Y
 154   %C = add i32 %B, %Z
 155   ret i32 %C
 156 }
 157
 158 ; PR5458
 159
 160 define i32 @test9(i32 %X) {
 161 ; CHECK-LABEL: @test9(
 162 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = mul i32 [[X:%.*]], 94
 163 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[FACTOR]]
 164 ;
 165   %Y = mul i32 %X, 47
 166   %Z = add i32 %Y, %Y
 167   ret i32 %Z
 168 }
 169
 170 define i32 @test10(i32 %X) {
 171 ; CHECK-LABEL: @test10(
 172 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = mul i32 [[X:%.*]], 3
 173 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[FACTOR]]
 174 ;
 175   %Y = add i32 %X ,%X
 176   %Z = add i32 %Y, %X
 177   ret i32 %Z
 178 }
 179
 180 define i32 @test11(i32 %W) {
 181 ; CHECK-LABEL: @test11(
 182 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = mul i32 [[W:%.*]], 381
 183 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[FACTOR]]
 184 ;
 185   %X = mul i32 %W, 127
 186   %Y = add i32 %X ,%X
 187   %Z = add i32 %Y, %X
 188   ret i32 %Z
 189 }
 190
 191 declare void @mumble(i32)
 192
 193 define i32 @test12(i32 %X) {
 194 ; CHECK-LABEL: @test12(
 195 ; CHECK-NEXT:    [[X_NEG:%.*]] = sub i32 0, [[X:%.*]]
 196 ; CHECK-NEXT:    call void @mumble(i32 [[X_NEG]])
 197 ; CHECK-NEXT:    [[FACTOR:%.*]] = mul i32 [[X]], -3
 198 ; CHECK-NEXT:    [[Z:%.*]] = add i32 [[FACTOR]], 6
 199 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[Z]]
 200 ;
 201   %X.neg = sub nsw nuw i32 0, %X
 202   call void @mumble(i32 %X.neg)
 203   %A = sub i32 1, %X
 204   %B = sub i32 2, %X
 205   %C = sub i32 3, %X
 206   %Y = add i32 %A ,%B
 207   %Z = add i32 %Y, %C
 208   ret i32 %Z
 209 }
 210
 211 define i32 @test13(i32 %X1, i32 %X2, i32 %X3) {
 212 ; CHECK-LABEL: @test13(
 213 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_ADD:%.*]] = sub i32 [[X3:%.*]], [[X2:%.*]]
 214 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL:%.*]] = mul i32 [[REASS_ADD]], [[X1:%.*]]
 215 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[REASS_MUL]]
 216 ;
 217   %A = sub i32 0, %X1
 218   %B = mul i32 %A, %X2   ; -X1*X2
 219   %C = mul i32 %X1, %X3  ; X1*X3
 220   %D = add i32 %B, %C    ; -X1*X2 + X1*X3 -> X1*(X3-X2)
 221   ret i32 %D
 222 }
 223
 224 ; PR5359
 225
 226 define i32 @test14(i32 %X1, i32 %X2) {
 227 ; CHECK-LABEL: @test14(
 228 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_ADD:%.*]] = sub i32 [[X1:%.*]], [[X2:%.*]]
 229 ; CHECK-NEXT:    [[REASS_MUL:%.*]] = mul i32 [[REASS_ADD]], 47
 230 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[REASS_MUL]]
 231 ;
 232   %B = mul i32 %X1, 47   ; X1*47
 233   %C = mul i32 %X2, -47  ; X2*-47
 234   %D = add i32 %B, %C    ; X1*47 + X2*-47 -> 47*(X1-X2)
 235   ret i32 %D
 236 }
 237
 238 ; Do not reassociate expressions of type i1
 239
 240 define i32 @test15(i32 %X1, i32 %X2, i32 %X3) {
 241 ; CHECK-LABEL: @test15(
 242 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = icmp slt i32 [[X2:%.*]], [[X3:%.*]]
 243 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = select i1 [[B]], i32 [[X1:%.*]], i32 0
 244 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[D]]
 245 ;
 246   %A = icmp ne i32 %X1, 0
 247   %B = icmp slt i32 %X2, %X3
 248   %C = and i1 %A, %B
 249   %D = select i1 %C, i32 %X1, i32 0
 250   ret i32 %D
 251 }
 252
 253 ; PR30256 - previously this asserted.
 254
 255 define i64 @test16(i1 %cmp, i64 %a, i64 %b) {
 256 ; CHECK-LABEL: @test16(
 257 ; CHECK-NEXT:  entry:
 258 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[CMP:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]], label [[IF_END:%.*]]
 259 ; CHECK:       if.then:
 260 ; CHECK-NEXT:    [[TMP0:%.*]] = shl i64 [[A:%.*]], 2
 261 ; CHECK-NEXT:    [[ADD2:%.*]] = sub i64 [[B:%.*]], [[TMP0]]
 262 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[ADD2]]
 263 ; CHECK:       if.end:
 264 ; CHECK-NEXT:    ret i64 0
 265 ;
 266 entry:
 267   %shl = shl i64 %a, 1
 268   %shl.neg = sub i64 0, %shl
 269   br i1 %cmp, label %if.then, label %if.end
 270
 271 if.then:
 272   %add1 = add i64 %shl.neg, %shl.neg
 273   %add2 = add i64 %add1, %b
 274   ret i64 %add2
 275
 276 if.end:
 277   ret i64 0
 278 }
 279
 280 define i32 @test17(i32 %X1, i32 %X2, i32 %X3, i32 %X4) {
 281 ; CHECK-LABEL: @test17(
 282 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = mul i32 [[X4:%.*]], [[X3:%.*]]
 283 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = mul i32 [[A]], [[X1:%.*]]
 284 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = mul i32 [[A]], [[X2:%.*]]
 285 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = xor i32 [[C]], [[D]]
 286 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[E]]
 287 ;
 288   %A = mul i32 %X3, %X1
 289   %B = mul i32 %X3, %X2
 290   %C = mul i32 %A, %X4
 291   %D = mul i32 %B, %X4
 292   %E = xor i32 %C, %D
 293   ret i32 %E
 294 }
 295