[DAGCombiner] Add target hook function to decide folding (mul (add x, c1), c2)
[llvm-project.git] / llvm / test / Transforms / InstCombine / zext-bool-add-sub.ll
blob7ad0655dcbe8bf67a887af5554c3b730b7f5e9bb
1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
2 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
4 ; rdar://11748024
6 define i32 @a(i1 zeroext %x, i1 zeroext %y) {
7 ; CHECK-LABEL: @a(
8 ; CHECK-NEXT:    [[CONV3_NEG1:%.*]] = sext i1 [[Y:%.*]] to i32
9 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[X:%.*]], i32 2, i32 1
10 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nsw i32 [[SUB]], [[CONV3_NEG1]]
11 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
13   %conv = zext i1 %x to i32
14   %conv3 = zext i1 %y to i32
15   %conv3.neg = sub i32 0, %conv3
16   %sub = add i32 %conv, 1
17   %add = add i32 %sub, %conv3.neg
18   ret i32 %add
21 define i32 @PR30273_select(i1 %a, i1 %b) {
22 ; CHECK-LABEL: @PR30273_select(
23 ; CHECK-NEXT:    [[ZEXT:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i32
24 ; CHECK-NEXT:    [[SEL1:%.*]] = select i1 [[A]], i32 2, i32 1
25 ; CHECK-NEXT:    [[SEL2:%.*]] = select i1 [[B:%.*]], i32 [[SEL1]], i32 [[ZEXT]]
26 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SEL2]]
28   %zext = zext i1 %a to i32
29   %sel1 = select i1 %a, i32 2, i32 1
30   %sel2 = select i1 %b, i32 %sel1, i32 %zext
31   ret i32 %sel2
34 define i32 @PR30273_zext_add(i1 %a, i1 %b) {
35 ; CHECK-LABEL: @PR30273_zext_add(
36 ; CHECK-NEXT:    [[CONV:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i32
37 ; CHECK-NEXT:    [[CONV3:%.*]] = zext i1 [[B:%.*]] to i32
38 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = add nuw nsw i32 [[CONV3]], [[CONV]]
39 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
41   %conv = zext i1 %a to i32
42   %conv3 = zext i1 %b to i32
43   %add = add nuw nsw i32 %conv3, %conv
44   ret i32 %add
47 define i32 @PR30273_three_bools(i1 %x, i1 %y, i1 %z) {
48 ; CHECK-LABEL: @PR30273_three_bools(
49 ; CHECK-NEXT:    [[FROMBOOL:%.*]] = zext i1 [[X:%.*]] to i32
50 ; CHECK-NEXT:    [[ADD1:%.*]] = select i1 [[X]], i32 2, i32 1
51 ; CHECK-NEXT:    [[SEL1:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i32 [[ADD1]], i32 [[FROMBOOL]]
52 ; CHECK-NEXT:    [[ADD2:%.*]] = zext i1 [[Z:%.*]] to i32
53 ; CHECK-NEXT:    [[SEL2:%.*]] = add nuw nsw i32 [[SEL1]], [[ADD2]]
54 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[SEL2]]
56   %frombool = zext i1 %x to i32
57   %add1 = add nsw i32 %frombool, 1
58   %sel1 = select i1 %y, i32 %add1, i32 %frombool
59   %add2 = add nsw i32 %sel1, 1
60   %sel2 = select i1 %z, i32 %add2, i32 %sel1
61   ret i32 %sel2
64 define i32 @zext_add_scalar(i1 %x) {
65 ; CHECK-LABEL: @zext_add_scalar(
66 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select i1 [[X:%.*]], i32 43, i32 42
67 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[ADD]]
69   %zext = zext i1 %x to i32
70   %add = add i32 %zext, 42
71   ret i32 %add
74 define <2 x i32> @zext_add_vec_splat(<2 x i1> %x) {
75 ; CHECK-LABEL: @zext_add_vec_splat(
76 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select <2 x i1> [[X:%.*]], <2 x i32> <i32 43, i32 43>, <2 x i32> <i32 42, i32 42>
77 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[ADD]]
79   %zext = zext <2 x i1> %x to <2 x i32>
80   %add = add <2 x i32> %zext, <i32 42, i32 42>
81   ret <2 x i32> %add
84 define <2 x i32> @zext_add_vec(<2 x i1> %x) {
85 ; CHECK-LABEL: @zext_add_vec(
86 ; CHECK-NEXT:    [[ADD:%.*]] = select <2 x i1> [[X:%.*]], <2 x i32> <i32 43, i32 24>, <2 x i32> <i32 42, i32 23>
87 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i32> [[ADD]]
89   %zext = zext <2 x i1> %x to <2 x i32>
90   %add = add <2 x i32> %zext, <i32 42, i32 23>
91   ret <2 x i32> %add
94 declare void @use(i64)
96 define i64 @zext_negate(i1 %A) {
97 ; CHECK-LABEL: @zext_negate(
98 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
99 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
101   %ext = zext i1 %A to i64
102   %sub = sub i64 0, %ext
103   ret i64 %sub
106 define i64 @zext_negate_extra_use(i1 %A) {
107 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_extra_use(
108 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
109 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = zext i1 [[A]] to i64
110 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
111 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
113   %ext = zext i1 %A to i64
114   %sub = sub i64 0, %ext
115   call void @use(i64 %ext)
116   ret i64 %sub
119 define <2 x i64> @zext_negate_vec(<2 x i1> %A) {
120 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_vec(
121 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
122 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
124   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
125   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %ext
126   ret <2 x i64> %sub
129 define <2 x i64> @zext_negate_vec_undef_elt(<2 x i1> %A) {
130 ; CHECK-LABEL: @zext_negate_vec_undef_elt(
131 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = sext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
132 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
134   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
135   %sub = sub <2 x i64> <i64 0, i64 undef>, %ext
136   ret <2 x i64> %sub
139 define i64 @zext_sub_const(i1 %A) {
140 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const(
141 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i64 41, i64 42
142 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
144   %ext = zext i1 %A to i64
145   %sub = sub i64 42, %ext
146   ret i64 %sub
149 define i64 @zext_sub_const_extra_use(i1 %A) {
150 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_extra_use(
151 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
152 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A]], i64 41, i64 42
153 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
154 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
156   %ext = zext i1 %A to i64
157   %sub = sub i64 42, %ext
158   call void @use(i64 %ext)
159   ret i64 %sub
162 define <2 x i64> @zext_sub_const_vec(<2 x i1> %A) {
163 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_vec(
164 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 41, i64 2>, <2 x i64> <i64 42, i64 3>
165 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
167   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
168   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 3>, %ext
169   ret <2 x i64> %sub
172 define <2 x i64> @zext_sub_const_vec_undef_elt(<2 x i1> %A) {
173 ; CHECK-LABEL: @zext_sub_const_vec_undef_elt(
174 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 41, i64 undef>, <2 x i64> <i64 42, i64 undef>
175 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
177   %ext = zext <2 x i1> %A to <2 x i64>
178   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 undef>, %ext
179   ret <2 x i64> %sub
182 define i64 @sext_negate(i1 %A) {
183 ; CHECK-LABEL: @sext_negate(
184 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
185 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
187   %ext = sext i1 %A to i64
188   %sub = sub i64 0, %ext
189   ret i64 %sub
192 define i64 @sext_negate_extra_use(i1 %A) {
193 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_extra_use(
194 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[A:%.*]] to i64
195 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = sext i1 [[A]] to i64
196 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
197 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[EXT_NEG]]
199   %ext = sext i1 %A to i64
200   %sub = sub i64 0, %ext
201   call void @use(i64 %ext)
202   ret i64 %sub
205 define <2 x i64> @sext_negate_vec(<2 x i1> %A) {
206 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_vec(
207 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
208 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
210   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
211   %sub = sub <2 x i64> zeroinitializer, %ext
212   ret <2 x i64> %sub
215 define <2 x i64> @sext_negate_vec_undef_elt(<2 x i1> %A) {
216 ; CHECK-LABEL: @sext_negate_vec_undef_elt(
217 ; CHECK-NEXT:    [[EXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[A:%.*]] to <2 x i64>
218 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[EXT_NEG]]
220   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
221   %sub = sub <2 x i64> <i64 0, i64 undef>, %ext
222   ret <2 x i64> %sub
225 define i64 @sext_sub_const(i1 %A) {
226 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const(
227 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A:%.*]], i64 43, i64 42
228 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
230   %ext = sext i1 %A to i64
231   %sub = sub i64 42, %ext
232   ret i64 %sub
235 define i64 @sext_sub_const_extra_use(i1 %A) {
236 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_extra_use(
237 ; CHECK-NEXT:    [[EXT:%.*]] = sext i1 [[A:%.*]] to i64
238 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select i1 [[A]], i64 43, i64 42
239 ; CHECK-NEXT:    call void @use(i64 [[EXT]])
240 ; CHECK-NEXT:    ret i64 [[SUB]]
242   %ext = sext i1 %A to i64
243   %sub = sub i64 42, %ext
244   call void @use(i64 %ext)
245   ret i64 %sub
248 define <2 x i64> @sext_sub_const_vec(<2 x i1> %A) {
249 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_vec(
250 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 43, i64 4>, <2 x i64> <i64 42, i64 3>
251 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
253   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
254   %sub = sub <2 x i64> <i64 42, i64 3>, %ext
255   ret <2 x i64> %sub
258 define <2 x i64> @sext_sub_const_vec_undef_elt(<2 x i1> %A) {
259 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_const_vec_undef_elt(
260 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = select <2 x i1> [[A:%.*]], <2 x i64> <i64 undef, i64 43>, <2 x i64> <i64 undef, i64 42>
261 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i64> [[SUB]]
263   %ext = sext <2 x i1> %A to <2 x i64>
264   %sub = sub <2 x i64> <i64 undef, i64 42>, %ext
265   ret <2 x i64> %sub
268 define i8 @sext_sub(i8 %x, i1 %y) {
269 ; CHECK-LABEL: @sext_sub(
270 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[Y:%.*]] to i8
271 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i8 [[SEXT_NEG]], [[X:%.*]]
272 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
274   %sext = sext i1 %y to i8
275   %sub = sub i8 %x, %sext
276   ret i8 %sub
279 ; Vectors get the same transform.
281 define <2 x i8> @sext_sub_vec(<2 x i8> %x, <2 x i1> %y) {
282 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_vec(
283 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[Y:%.*]] to <2 x i8>
284 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i8> [[SEXT_NEG]], [[X:%.*]]
285 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
287   %sext = sext <2 x i1> %y to <2 x i8>
288   %sub = sub <2 x i8> %x, %sext
289   ret <2 x i8> %sub
292 ; NSW is preserved.
294 define <2 x i8> @sext_sub_vec_nsw(<2 x i8> %x, <2 x i1> %y) {
295 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_vec_nsw(
296 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext <2 x i1> [[Y:%.*]] to <2 x i8>
297 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add <2 x i8> [[SEXT_NEG]], [[X:%.*]]
298 ; CHECK-NEXT:    ret <2 x i8> [[SUB]]
300   %sext = sext <2 x i1> %y to <2 x i8>
301   %sub = sub nsw <2 x i8> %x, %sext
302   ret <2 x i8> %sub
305 ; We favor the canonical zext+add over keeping the NUW.
307 define i8 @sext_sub_nuw(i8 %x, i1 %y) {
308 ; CHECK-LABEL: @sext_sub_nuw(
309 ; CHECK-NEXT:    [[SEXT_NEG:%.*]] = zext i1 [[Y:%.*]] to i8
310 ; CHECK-NEXT:    [[SUB:%.*]] = add i8 [[SEXT_NEG]], [[X:%.*]]
311 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[SUB]]
313   %sext = sext i1 %y to i8
314   %sub = sub nuw i8 %x, %sext
315   ret i8 %sub
318 define i32 @sextbool_add(i1 %c, i32 %x) {
319 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add(
320 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
321 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add i32 [[B]], [[X:%.*]]
322 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
324   %b = sext i1 %c to i32
325   %s = add i32 %b, %x
326   ret i32 %s
329 define i32 @sextbool_add_commute(i1 %c, i32 %px) {
330 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_commute(
331 ; CHECK-NEXT:    [[X:%.*]] = urem i32 [[PX:%.*]], 42
332 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
333 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add nsw i32 [[X]], [[B]]
334 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
336   %x = urem i32 %px, 42 ; thwart complexity-based canonicalization
337   %b = sext i1 %c to i32
338   %s = add i32 %x, %b
339   ret i32 %s
342 ; Negative test - extra use prevents canonicalization.
344 declare void @use32(i32)
346 define i32 @sextbool_add_uses(i1 %c, i32 %x) {
347 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_uses(
348 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext i1 [[C:%.*]] to i32
349 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[B]])
350 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add i32 [[B]], [[X:%.*]]
351 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
353   %b = sext i1 %c to i32
354   call void @use32(i32 %b)
355   %s = add i32 %b, %x
356   ret i32 %s
359 define <4 x i32> @sextbool_add_vector(<4 x i1> %c, <4 x i32> %x) {
360 ; CHECK-LABEL: @sextbool_add_vector(
361 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = sext <4 x i1> [[C:%.*]] to <4 x i32>
362 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add <4 x i32> [[B]], [[X:%.*]]
363 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[S]]
365   %b = sext <4 x i1> %c to <4 x i32>
366   %s = add <4 x i32> %x, %b
367   ret <4 x i32> %s
370 define i32 @zextbool_sub(i1 %c, i32 %x) {
371 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub(
372 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = zext i1 [[C:%.*]] to i32
373 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub i32 [[B]], [[X:%.*]]
374 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
376   %b = zext i1 %c to i32
377   %s = sub i32 %b, %x
378   ret i32 %s
381 define i32 @zextbool_sub_uses(i1 %c, i32 %x) {
382 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub_uses(
383 ; CHECK-NEXT:    [[B:%.*]] = zext i1 [[C:%.*]] to i32
384 ; CHECK-NEXT:    call void @use32(i32 [[B]])
385 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = sub i32 [[X:%.*]], [[B]]
386 ; CHECK-NEXT:    ret i32 [[S]]
388   %b = zext i1 %c to i32
389   call void @use32(i32 %b)
390   %s = sub i32 %x, %b
391   ret i32 %s
394 define <4 x i32> @zextbool_sub_vector(<4 x i1> %c, <4 x i32> %x) {
395 ; CHECK-LABEL: @zextbool_sub_vector(
396 ; CHECK-NEXT:    [[B_NEG:%.*]] = sext <4 x i1> [[C:%.*]] to <4 x i32>
397 ; CHECK-NEXT:    [[S:%.*]] = add <4 x i32> [[B_NEG]], [[X:%.*]]
398 ; CHECK-NEXT:    ret <4 x i32> [[S]]
400   %b = zext <4 x i1> %c to <4 x i32>
401   %s = sub <4 x i32> %x, %b
402   ret <4 x i32> %s