llvm/test/Transforms/InstCombine/malloc-free.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt < %s -passes=instcombine -S | FileCheck %s
   3 ; PR1201
   4
   5 target datalayout = "p:32:32:32"
   6
   7 define i32 @main(i32 %argc, i8** %argv) {
   8 ; CHECK-LABEL: @main(
   9 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
  10 ;
  11   %c_19 = alloca i8*
  12   %malloc_206 = tail call i8* @malloc(i32 mul (i32 ptrtoint (i8* getelementptr (i8, i8* null, i32 1) to i32), i32 10))
  13   store i8* %malloc_206, i8** %c_19
  14   %tmp_207 = load i8*, i8** %c_19
  15   tail call void @free(i8* %tmp_207)
  16   ret i32 0
  17 }
  18
  19 define i32 @dead_aligned_alloc(i32 %size, i32 %alignment, i8 %value) {
  20 ; CHECK-LABEL: @dead_aligned_alloc(
  21 ; CHECK-NEXT:    ret i32 0
  22 ;
  23   %aligned_allocation = tail call i8* @aligned_alloc(i32 %alignment, i32 %size)
  24   store i8 %value, i8* %aligned_allocation
  25   tail call void @free(i8* %aligned_allocation)
  26   ret i32 0
  27 }
  28
  29 declare noalias i8* @calloc(i32, i32) nounwind
  30 declare noalias i8* @malloc(i32)
  31 declare noalias i8* @aligned_alloc(i32, i32)
  32 declare void @free(i8*)
  33
  34 define i1 @foo() {
  35 ; CHECK-LABEL: @foo(
  36 ; CHECK-NEXT:    ret i1 false
  37 ;
  38   %m = call i8* @malloc(i32 1)
  39   %z = icmp eq i8* %m, null
  40   call void @free(i8* %m)
  41   ret i1 %z
  42 }
  43
  44 declare void @llvm.lifetime.start.p0i8(i64, i8*)
  45 declare void @llvm.lifetime.end.p0i8(i64, i8*)
  46 declare i64 @llvm.objectsize.i64(i8*, i1)
  47 declare void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* nocapture, i8* nocapture, i32, i1) nounwind
  48 declare void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* nocapture, i8* nocapture, i32, i1) nounwind
  49 declare void @llvm.memset.p0i8.i32(i8*, i8, i32, i1) nounwind
  50
  51 define void @test3(i8* %src) {
  52 ; CHECK-LABEL: @test3(
  53 ; CHECK-NEXT:    ret void
  54 ;
  55   %a = call noalias i8* @malloc(i32 10)
  56   call void @llvm.lifetime.start.p0i8(i64 10, i8* %a)
  57   call void @llvm.lifetime.end.p0i8(i64 10, i8* %a)
  58   %size = call i64 @llvm.objectsize.i64(i8* %a, i1 true)
  59   store i8 42, i8* %a
  60   call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* %a, i8* %src, i32 32, i1 false)
  61   call void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* %a, i8* %src, i32 32, i1 false)
  62   call void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* %a, i8 5, i32 32, i1 false)
  63   %alloc2 = call noalias i8* @calloc(i32 5, i32 7) nounwind
  64   %z = icmp ne i8* %alloc2, null
  65   ret void
  66 }
  67
  68 ;; This used to crash.
  69 define void @test4() {
  70 ; CHECK-LABEL: @test4(
  71 ; CHECK-NEXT:    ret void
  72 ;
  73   %A = call i8* @malloc(i32 16000)
  74   %B = bitcast i8* %A to double*
  75   %C = bitcast double* %B to i8*
  76   call void @free(i8* %C)
  77   ret void
  78 }
  79
  80 define void @test5(i8* %ptr, i8** %esc) {
  81 ; CHECK-LABEL: @test5(
  82 ; CHECK-NEXT:    [[A:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  83 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  84 ; CHECK-NEXT:    [[C:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  85 ; CHECK-NEXT:    [[D:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  86 ; CHECK-NEXT:    [[E:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  87 ; CHECK-NEXT:    [[F:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  88 ; CHECK-NEXT:    [[G:%.*]] = call dereferenceable_or_null(700) i8* @malloc(i32 700)
  89 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* noundef nonnull align 1 dereferenceable(32) [[PTR:%.*]], i8* noundef nonnull align 1 dereferenceable(32) [[A]], i32 32, i1 false)
  90 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* noundef nonnull align 1 dereferenceable(32) [[PTR]], i8* noundef nonnull align 1 dereferenceable(32) [[B]], i32 32, i1 false)
  91 ; CHECK-NEXT:    store i8* [[C]], i8** [[ESC:%.*]], align 4
  92 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* [[D]], i8* [[PTR]], i32 32, i1 true)
  93 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* [[E]], i8* [[PTR]], i32 32, i1 true)
  94 ; CHECK-NEXT:    call void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* [[F]], i8 5, i32 32, i1 true)
  95 ; CHECK-NEXT:    store volatile i8 4, i8* [[G]], align 1
  96 ; CHECK-NEXT:    ret void
  97 ;
  98   %a = call i8* @malloc(i32 700)
  99   %b = call i8* @malloc(i32 700)
 100   %c = call i8* @malloc(i32 700)
 101   %d = call i8* @malloc(i32 700)
 102   %e = call i8* @malloc(i32 700)
 103   %f = call i8* @malloc(i32 700)
 104   %g = call i8* @malloc(i32 700)
 105   call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* %ptr, i8* %a, i32 32, i1 false)
 106   call void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* %ptr, i8* %b, i32 32, i1 false)
 107   store i8* %c, i8** %esc
 108   call void @llvm.memcpy.p0i8.p0i8.i32(i8* %d, i8* %ptr, i32 32, i1 true)
 109   call void @llvm.memmove.p0i8.p0i8.i32(i8* %e, i8* %ptr, i32 32, i1 true)
 110   call void @llvm.memset.p0i8.i32(i8* %f, i8 5, i32 32, i1 true)
 111   store volatile i8 4, i8* %g
 112   ret void
 113 }
 114
 115 ;; When a basic block contains only a call to free and this block is accessed
 116 ;; through a test of the argument of free against null, move the call in the
 117 ;; predecessor block.
 118 ;; Using simplifycfg will remove the empty basic block and the branch operation
 119 ;; Then, performing a dead elimination will remove the comparison.
 120 ;; This is what happens with -O1 and upper.
 121 define void @test6(i8* %foo) minsize {
 122 ; CHECK-LABEL: @test6(
 123 ; CHECK-NEXT:  entry:
 124 ; CHECK-NEXT:    [[TOBOOL:%.*]] = icmp eq i8* [[FOO:%.*]], null
 125 ; CHECK-NEXT:    tail call void @free(i8* [[FOO]])
 126 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TOBOOL]], label [[IF_END:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]]
 127 ; CHECK:       if.then:
 128 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END]]
 129 ; CHECK:       if.end:
 130 ; CHECK-NEXT:    ret void
 131 ;
 132 ;; Call to free moved
 133 ;; Block is now empty and may be simplified by simplifycfg
 134 entry:
 135   %tobool = icmp eq i8* %foo, null
 136   br i1 %tobool, label %if.end, label %if.then
 137
 138 if.then:                                          ; preds = %entry
 139   tail call void @free(i8* %foo)
 140   br label %if.end
 141
 142 if.end:                                           ; preds = %entry, %if.then
 143   ret void
 144 }
 145
 146 ;; Check that the optimization that moves a call to free in its predecessor
 147 ;; block (see test6) also happens when noop casts are involved.
 148 define void @test12(i32* %foo) minsize {
 149 ; CHECK-LABEL: @test12(
 150 ; CHECK-NEXT:  entry:
 151 ; CHECK-NEXT:    [[TOBOOL:%.*]] = icmp eq i32* [[FOO:%.*]], null
 152 ; CHECK-NEXT:    [[BITCAST:%.*]] = bitcast i32* [[FOO]] to i8*
 153 ; CHECK-NEXT:    tail call void @free(i8* [[BITCAST]])
 154 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TOBOOL]], label [[IF_END:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]]
 155 ; CHECK:       if.then:
 156 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END]]
 157 ; CHECK:       if.end:
 158 ; CHECK-NEXT:    ret void
 159 ;
 160 ;; Everything before the call to free should have been moved as well.
 161 ;; Call to free moved
 162 ;; Block is now empty and may be simplified by simplifycfg
 163 entry:
 164   %tobool = icmp eq i32* %foo, null
 165   br i1 %tobool, label %if.end, label %if.then
 166
 167 if.then:                                          ; preds = %entry
 168   %bitcast = bitcast i32* %foo to i8*
 169   tail call void @free(i8* %bitcast)
 170   br label %if.end
 171
 172 if.end:                                           ; preds = %entry, %if.then
 173   ret void
 174 }
 175
 176 ;; Test that nonnull-implying attributes on the parameter are adjusted when the
 177 ;; call is moved, since they may no longer be valid and result in miscompiles if
 178 ;; kept unchanged.
 179 define void @test_nonnull_free_move(i8* %foo) minsize {
 180 ; CHECK-LABEL: @test_nonnull_free_move(
 181 ; CHECK-NEXT:  entry:
 182 ; CHECK-NEXT:    [[TOBOOL:%.*]] = icmp eq i8* [[FOO:%.*]], null
 183 ; CHECK-NEXT:    tail call void @free(i8* [[FOO]])
 184 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TOBOOL]], label [[IF_END:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]]
 185 ; CHECK:       if.then:
 186 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END]]
 187 ; CHECK:       if.end:
 188 ; CHECK-NEXT:    ret void
 189 ;
 190 entry:
 191   %tobool = icmp eq i8* %foo, null
 192   br i1 %tobool, label %if.end, label %if.then
 193
 194 if.then:                                          ; preds = %entry
 195   tail call void @free(i8* nonnull %foo)
 196   br label %if.end
 197
 198 if.end:                                           ; preds = %entry, %if.then
 199   ret void
 200 }
 201
 202 define void @test_dereferenceable_free_move(i8* %foo) minsize {
 203 ; CHECK-LABEL: @test_dereferenceable_free_move(
 204 ; CHECK-NEXT:  entry:
 205 ; CHECK-NEXT:    [[TOBOOL:%.*]] = icmp eq i8* [[FOO:%.*]], null
 206 ; CHECK-NEXT:    tail call void @free(i8* dereferenceable_or_null(4) [[FOO]])
 207 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TOBOOL]], label [[IF_END:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]]
 208 ; CHECK:       if.then:
 209 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END]]
 210 ; CHECK:       if.end:
 211 ; CHECK-NEXT:    ret void
 212 ;
 213 entry:
 214   %tobool = icmp eq i8* %foo, null
 215   br i1 %tobool, label %if.end, label %if.then
 216
 217 if.then:                                          ; preds = %entry
 218   tail call void @free(i8* dereferenceable(4) %foo)
 219   br label %if.end
 220
 221 if.end:                                           ; preds = %entry, %if.then
 222   ret void
 223 }
 224
 225 define void @test_nonnull_dereferenceable_free_move(i8* %foo) minsize {
 226 ; CHECK-LABEL: @test_nonnull_dereferenceable_free_move(
 227 ; CHECK-NEXT:  entry:
 228 ; CHECK-NEXT:    [[TOBOOL:%.*]] = icmp eq i8* [[FOO:%.*]], null
 229 ; CHECK-NEXT:    tail call void @free(i8* dereferenceable_or_null(16) [[FOO]])
 230 ; CHECK-NEXT:    br i1 [[TOBOOL]], label [[IF_END:%.*]], label [[IF_THEN:%.*]]
 231 ; CHECK:       if.then:
 232 ; CHECK-NEXT:    br label [[IF_END]]
 233 ; CHECK:       if.end:
 234 ; CHECK-NEXT:    ret void
 235 ;
 236 entry:
 237   %tobool = icmp eq i8* %foo, null
 238   br i1 %tobool, label %if.end, label %if.then
 239
 240 if.then:                                          ; preds = %entry
 241   tail call void @free(i8* nonnull dereferenceable(16) %foo)
 242   br label %if.end
 243
 244 if.end:                                           ; preds = %entry, %if.then
 245   ret void
 246 }
 247
 248 ; The next four tests cover the semantics of the nofree attributes.  These
 249 ; are thought to be legal transforms, but an implementation thereof has
 250 ; been reverted once due to difficult to isolate fallout.
 251
 252 ; TODO: Freeing a no-free pointer -> %foo must be null
 253 define void @test13(i8* nofree %foo) {
 254 ; CHECK-LABEL: @test13(
 255 ; CHECK-NEXT:    call void @free(i8* [[FOO:%.*]])
 256 ; CHECK-NEXT:    ret void
 257 ;
 258   call void @free(i8* %foo)
 259   ret void
 260 }
 261
 262 ; TODO: Freeing a no-free pointer -> %foo must be null
 263 define void @test14(i8* %foo) nofree {
 264 ; CHECK-LABEL: @test14(
 265 ; CHECK-NEXT:    call void @free(i8* [[FOO:%.*]])
 266 ; CHECK-NEXT:    ret void
 267 ;
 268   call void @free(i8* %foo)
 269   ret void
 270 }
 271
 272 ; TODO: free call marked no-free ->  %foo must be null
 273 define void @test15(i8* %foo) {
 274 ; CHECK-LABEL: @test15(
 275 ; CHECK-NEXT:    call void @free(i8* [[FOO:%.*]]) #[[ATTR5:[0-9]+]]
 276 ; CHECK-NEXT:    ret void
 277 ;
 278   call void @free(i8* %foo) nofree
 279   ret void
 280 }
 281
 282 ; TODO: freeing a nonnull nofree pointer -> full UB
 283 define void @test16(i8* nonnull nofree %foo) {
 284 ; CHECK-LABEL: @test16(
 285 ; CHECK-NEXT:    call void @free(i8* [[FOO:%.*]])
 286 ; CHECK-NEXT:    ret void
 287 ;
 288   call void @free(i8* %foo)
 289   ret void
 290 }