llvm/test/Transforms/InstCombine/compare-3way.ll

   1 ; RUN: opt -S -instcombine < %s | FileCheck %s
   2
   3 declare void @use(i32)
   4
   5 ; These 18 exercise all combinations of signed comparison
   6 ; for each of the three values produced by your typical
   7 ; 3way compare function (-1, 0, 1)
   8
   9 define void @test_low_sgt(i64 %a, i64 %b) {
  10 ; CHECK-LABEL: @test_low_sgt
  11 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
  12 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
  13   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  14   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  15   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  16   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
  17   %cmp = icmp sgt i32 %result, -1
  18   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
  19 normal:
  20   ret void
  21 unreached:
  22   call void @use(i32 %result)
  23   ret void
  24 }
  25
  26 define void @test_low_slt(i64 %a, i64 %b) {
  27 ; CHECK-LABEL: @test_low_slt
  28 ; CHECK: br i1 false, label %unreached, label %normal
  29   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  30   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  31   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  32   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
  33   %cmp = icmp slt i32 %result, -1
  34   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
  35 normal:
  36   ret void
  37 unreached:
  38   call void @use(i32 %result)
  39   ret void
  40 }
  41
  42 define void @test_low_sge(i64 %a, i64 %b) {
  43 ; CHECK-LABEL: @test_low_sge
  44 ; CHECK: br i1 true, label %unreached, label %normal
  45   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  46   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  47   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  48   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
  49   %cmp = icmp sge i32 %result, -1
  50   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
  51 normal:
  52   ret void
  53 unreached:
  54   call void @use(i32 %result)
  55   ret void
  56 }
  57
  58 define void @test_low_sle(i64 %a, i64 %b) {
  59 ; CHECK-LABEL: @test_low_sle
  60 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
  61 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
  62   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  63   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  64   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  65   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
  66   %cmp = icmp sle i32 %result, -1
  67   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
  68 normal:
  69   ret void
  70 unreached:
  71   call void @use(i32 %result)
  72   ret void
  73 }
  74
  75 define void @test_low_ne(i64 %a, i64 %b) {
  76 ; CHECK-LABEL: @test_low_ne
  77 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
  78 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
  79   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  80   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  81   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  82   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
  83   %cmp = icmp ne i32 %result, -1
  84   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
  85 normal:
  86   ret void
  87 unreached:
  88   call void @use(i32 %result)
  89   ret void
  90 }
  91
  92 define void @test_low_eq(i64 %a, i64 %b) {
  93 ; CHECK-LABEL: @test_low_eq
  94 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
  95 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
  96   %eq = icmp eq i64 %a, %b
  97   %slt = icmp slt i64 %a, %b
  98   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
  99   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 100   %cmp = icmp eq i32 %result, -1
 101   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 102 normal:
 103   ret void
 104 unreached:
 105   call void @use(i32 %result)
 106   ret void
 107 }
 108
 109 define void @test_mid_sgt(i64 %a, i64 %b) {
 110 ; CHECK-LABEL: @test_mid_sgt
 111 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 112 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 113   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 114   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 115   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 116   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 117   %cmp = icmp sgt i32 %result, 0
 118   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 119 normal:
 120   ret void
 121 unreached:
 122   call void @use(i32 %result)
 123   ret void
 124 }
 125
 126 define void @test_mid_slt(i64 %a, i64 %b) {
 127 ; CHECK-LABEL: @test_mid_slt
 128 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
 129 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 130   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 131   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 132   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 133   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 134   %cmp = icmp slt i32 %result, 0
 135   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 136 normal:
 137   ret void
 138 unreached:
 139   call void @use(i32 %result)
 140   ret void
 141 }
 142
 143 define void @test_mid_sge(i64 %a, i64 %b) {
 144 ; CHECK-LABEL: @test_mid_sge
 145 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
 146 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
 147   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 148   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 149   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 150   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 151   %cmp = icmp sge i32 %result, 0
 152   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 153 normal:
 154   ret void
 155 unreached:
 156   call void @use(i32 %result)
 157   ret void
 158 }
 159
 160 define void @test_mid_sle(i64 %a, i64 %b) {
 161 ; CHECK-LABEL: @test_mid_sle
 162 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 163 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
 164   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 165   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 166   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 167   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 168   %cmp = icmp sle i32 %result, 0
 169   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 170 normal:
 171   ret void
 172 unreached:
 173   call void @use(i32 %result)
 174   ret void
 175 }
 176
 177 define void @test_mid_ne(i64 %a, i64 %b) {
 178 ; CHECK-LABEL: @test_mid_ne
 179 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp eq i64 %a, %b
 180 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
 181   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 182   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 183   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 184   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 185   %cmp = icmp ne i32 %result, 0
 186   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 187 normal:
 188   ret void
 189 unreached:
 190   call void @use(i32 %result)
 191   ret void
 192 }
 193
 194 define void @test_mid_eq(i64 %a, i64 %b) {
 195 ; CHECK-LABEL: @test_mid_eq
 196 ; CHECK: icmp eq i64 %a, %b
 197 ; CHECK: br i1 %eq, label %unreached, label %normal
 198   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 199   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 200   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 201   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 202   %cmp = icmp eq i32 %result, 0
 203   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 204 normal:
 205   ret void
 206 unreached:
 207   call void @use(i32 %result)
 208   ret void
 209 }
 210
 211 define void @test_high_sgt(i64 %a, i64 %b) {
 212 ; CHECK-LABEL: @test_high_sgt
 213 ; CHECK: br i1 false, label %unreached, label %normal
 214   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 215   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 216   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 217   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 218   %cmp = icmp sgt i32 %result, 1
 219   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 220 normal:
 221   ret void
 222 unreached:
 223   call void @use(i32 %result)
 224   ret void
 225 }
 226
 227 define void @test_high_slt(i64 %a, i64 %b) {
 228 ; CHECK-LABEL: @test_high_slt
 229 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 230 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
 231   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 232   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 233   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 234   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 235   %cmp = icmp slt i32 %result, 1
 236   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 237 normal:
 238   ret void
 239 unreached:
 240   call void @use(i32 %result)
 241   ret void
 242 }
 243
 244 define void @test_high_sge(i64 %a, i64 %b) {
 245 ; CHECK-LABEL: @test_high_sge
 246 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 247 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 248   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 249   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 250   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 251   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 252   %cmp = icmp sge i32 %result, 1
 253   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 254 normal:
 255   ret void
 256 unreached:
 257   call void @use(i32 %result)
 258   ret void
 259 }
 260
 261 define void @test_high_sle(i64 %a, i64 %b) {
 262 ; CHECK-LABEL: @test_high_sle
 263 ; CHECK: br i1 true, label %unreached, label %normal
 264   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 265   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 266   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 267   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 268   %cmp = icmp sle i32 %result, 1
 269   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 270 normal:
 271   ret void
 272 unreached:
 273   call void @use(i32 %result)
 274   ret void
 275 }
 276
 277 define void @test_high_ne(i64 %a, i64 %b) {
 278 ; CHECK-LABEL: @test_high_ne
 279 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 280 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %normal, label %unreached
 281   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 282   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 283   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 284   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 285   %cmp = icmp ne i32 %result, 1
 286   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 287 normal:
 288   ret void
 289 unreached:
 290   call void @use(i32 %result)
 291   ret void
 292 }
 293
 294 define void @test_high_eq(i64 %a, i64 %b) {
 295 ; CHECK-LABEL: @test_high_eq
 296 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 297 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 298   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 299   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 300   %. = select i1 %slt, i32 -1, i32 1
 301   %result = select i1 %eq, i32 0, i32 %.
 302   %cmp = icmp eq i32 %result, 1
 303   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 304 normal:
 305   ret void
 306 unreached:
 307   call void @use(i32 %result)
 308   ret void
 309 }
 310
 311 ; These five make sure we didn't accidentally hard code one of the
 312 ; produced values
 313
 314 define void @non_standard_low(i64 %a, i64 %b) {
 315 ; CHECK-LABEL: @non_standard_low
 316 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp slt i64 %a, %b
 317 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 318   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 319   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 320   %. = select i1 %slt, i32 -3, i32 -1
 321   %result = select i1 %eq, i32 -2, i32 %.
 322   %cmp = icmp eq i32 %result, -3
 323   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 324 normal:
 325   ret void
 326 unreached:
 327   call void @use(i32 %result)
 328   ret void
 329 }
 330
 331 define void @non_standard_mid(i64 %a, i64 %b) {
 332 ; CHECK-LABEL: @non_standard_mid
 333 ; CHECK: icmp eq i64 %a, %b
 334 ; CHECK: br i1 %eq, label %unreached, label %normal
 335   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 336   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 337   %. = select i1 %slt, i32 -3, i32 -1
 338   %result = select i1 %eq, i32 -2, i32 %.
 339   %cmp = icmp eq i32 %result, -2
 340   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 341 normal:
 342   ret void
 343 unreached:
 344   call void @use(i32 %result)
 345   ret void
 346 }
 347
 348 define void @non_standard_high(i64 %a, i64 %b) {
 349 ; CHECK-LABEL: @non_standard_high
 350 ; CHECK: [[TMP1:%.*]] = icmp sgt i64 %a, %b
 351 ; CHECK: br i1 [[TMP1]], label %unreached, label %normal
 352   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 353   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 354   %. = select i1 %slt, i32 -3, i32 -1
 355   %result = select i1 %eq, i32 -2, i32 %.
 356   %cmp = icmp eq i32 %result, -1
 357   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 358 normal:
 359   ret void
 360 unreached:
 361   call void @use(i32 %result)
 362   ret void
 363 }
 364
 365 define void @non_standard_bound1(i64 %a, i64 %b) {
 366 ; CHECK-LABEL: @non_standard_bound1
 367 ; CHECK: br i1 false, label %unreached, label %normal
 368   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 369   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 370   %. = select i1 %slt, i32 -3, i32 -1
 371   %result = select i1 %eq, i32 -2, i32 %.
 372   %cmp = icmp eq i32 %result, -20
 373   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 374 normal:
 375   ret void
 376 unreached:
 377   call void @use(i32 %result)
 378   ret void
 379 }
 380
 381 define void @non_standard_bound2(i64 %a, i64 %b) {
 382 ; CHECK-LABEL: @non_standard_bound2
 383 ; CHECK: br i1 false, label %unreached, label %normal
 384   %eq = icmp eq i64 %a, %b
 385   %slt = icmp slt i64 %a, %b
 386   %. = select i1 %slt, i32 -3, i32 -1
 387   %result = select i1 %eq, i32 -2, i32 %.
 388   %cmp = icmp eq i32 %result, 0
 389   br i1 %cmp, label %unreached, label %normal
 390 normal:
 391   ret void
 392 unreached:
 393   call void @use(i32 %result)
 394   ret void
 395 }