test/Transforms/InstCombine/getelementptr.ll

   1 ; RUN: opt < %s -instcombine -S | FileCheck %s
   2
   3 target datalayout = "e-p:64:64"
   4 %intstruct = type { i32 }
   5 %pair = type { i32, i32 }
   6 %struct.B = type { double }
   7 %struct.A = type { %struct.B, i32, i32 }
   8
   9
  10 @Global = constant [10 x i8] c"helloworld"
  11
  12 ; Test noop elimination
  13 define i32* @test1(i32* %I) {
  14         %A = getelementptr i32* %I, i64 0
  15         ret i32* %A
  16 ; CHECK: @test1
  17 ; CHECK: ret i32* %I
  18 }
  19
  20 ; Test noop elimination
  21 define i32* @test2(i32* %I) {
  22         %A = getelementptr i32* %I
  23         ret i32* %A
  24 ; CHECK: @test2
  25 ; CHECK: ret i32* %I
  26 }
  27
  28 ; Test that two array indexing geps fold
  29 define i32* @test3(i32* %I) {
  30         %A = getelementptr i32* %I, i64 17
  31         %B = getelementptr i32* %A, i64 4
  32         ret i32* %B
  33 ; CHECK: @test3
  34 ; CHECK: getelementptr i32* %I, i64 21
  35 }
  36
  37 ; Test that two getelementptr insts fold
  38 define i32* @test4({ i32 }* %I) {
  39         %A = getelementptr { i32 }* %I, i64 1
  40         %B = getelementptr { i32 }* %A, i64 0, i32 0
  41         ret i32* %B
  42 ; CHECK: @test4
  43 ; CHECK: getelementptr %intstruct* %I, i64 1, i32 0
  44 }
  45
  46 define void @test5(i8 %B) {
  47         ; This should be turned into a constexpr instead of being an instruction
  48         %A = getelementptr [10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4
  49         store i8 %B, i8* %A
  50         ret void
  51 ; CHECK: @test5
  52 ; CHECK: store i8 %B, i8* getelementptr inbounds ([10 x i8]* @Global, i64 0, i64 4)
  53 }
  54
  55 define i32* @test6() {
  56         %M = malloc [4 x i32]
  57         %A = getelementptr [4 x i32]* %M, i64 0, i64 0
  58         %B = getelementptr i32* %A, i64 2
  59         ret i32* %B
  60 ; CHECK: @test6
  61 ; CHECK: getelementptr i8* %malloccall, i64 8
  62 }
  63
  64 define i32* @test7(i32* %I, i64 %C, i64 %D) {
  65         %A = getelementptr i32* %I, i64 %C
  66         %B = getelementptr i32* %A, i64 %D
  67         ret i32* %B
  68 ; CHECK: @test7
  69 ; CHECK: %A.sum = add i64 %C, %D
  70 ; CHECK: getelementptr i32* %I, i64 %A.sum
  71 }
  72
  73 define i8* @test8([10 x i32]* %X) {
  74         ;; Fold into the cast.
  75         %A = getelementptr [10 x i32]* %X, i64 0, i64 0
  76         %B = bitcast i32* %A to i8*
  77         ret i8* %B
  78 ; CHECK: @test8
  79 ; CHECK: bitcast [10 x i32]* %X to i8*
  80 }
  81
  82 define i32 @test9() {
  83         %A = getelementptr { i32, double }* null, i32 0, i32 1
  84         %B = ptrtoint double* %A to i32
  85         ret i32 %B
  86 ; CHECK: @test9
  87 ; CHECK: ret i32 8
  88 }
  89
  90 define i1 @test10({ i32, i32 }* %x, { i32, i32 }* %y) {
  91         %tmp.1 = getelementptr { i32, i32 }* %x, i32 0, i32 1
  92         %tmp.3 = getelementptr { i32, i32 }* %y, i32 0, i32 1
  93         ;; seteq x, y
  94         %tmp.4 = icmp eq i32* %tmp.1, %tmp.3
  95         ret i1 %tmp.4
  96 ; CHECK: @test10
  97 ; CHECK: icmp eq %pair* %x, %y
  98 }
  99
 100 define i1 @test11({ i32, i32 }* %X) {
 101         %P = getelementptr { i32, i32 }* %X, i32 0, i32 0
 102         %Q = icmp eq i32* %P, null
 103         ret i1 %Q
 104 ; CHECK: @test11
 105 ; CHECK: icmp eq %pair* %X, null
 106 }
 107
 108
 109 ; PR4748
 110 define i32 @test12(%struct.A* %a) {
 111 entry:
 112   %g3 = getelementptr %struct.A* %a, i32 0, i32 1
 113   store i32 10, i32* %g3, align 4
 114
 115   %g4 = getelementptr %struct.A* %a, i32 0, i32 0
 116
 117   %new_a = bitcast %struct.B* %g4 to %struct.A*
 118
 119   %g5 = getelementptr %struct.A* %new_a, i32 0, i32 1
 120   %a_a = load i32* %g5, align 4
 121   ret i32 %a_a
 122 ; CHECK:      @test12
 123 ; CHECK:      getelementptr %struct.A* %a, i64 0, i32 1
 124 ; CHECK-NEXT: store i32 10, i32* %g3
 125 ; CHECK-NEXT: ret i32 10
 126 }
 127
 128
 129 ; PR2235
 130 %S = type { i32, [ 100 x i32] }
 131 define i1 @test13(i64 %X, %S* %P) {
 132         %A = getelementptr inbounds %S* %P, i32 0, i32 1, i64 %X
 133         %B = getelementptr inbounds %S* %P, i32 0, i32 0
 134         %C = icmp eq i32* %A, %B
 135         ret i1 %C
 136 ; CHECK: @test13
 137 ; CHECK:    %C = icmp eq i64 %X, -1
 138 }
 139
 140
 141 @G = external global [3 x i8]
 142 define i8* @test14(i32 %Idx) {
 143         %idx = zext i32 %Idx to i64
 144         %tmp = getelementptr i8* getelementptr ([3 x i8]* @G, i32 0, i32 0), i64 %idx
 145         ret i8* %tmp
 146 ; CHECK: @test14
 147 ; CHECK: getelementptr [3 x i8]* @G, i64 0, i64 %idx
 148 }
 149
 150
 151 ; Test folding of constantexpr geps into normal geps.
 152 @Array = external global [40 x i32]
 153 define i32 *@test15(i64 %X) {
 154         %A = getelementptr i32* getelementptr ([40 x i32]* @Array, i64 0, i64 0), i64 %X
 155         ret i32* %A
 156 ; CHECK: @test15
 157 ; CHECK: getelementptr [40 x i32]* @Array, i64 0, i64 %X
 158 }
 159
 160
 161 define i32* @test16(i32* %X, i32 %Idx) {
 162         %R = getelementptr i32* %X, i32 %Idx
 163         ret i32* %R
 164 ; CHECK: @test16
 165 ; CHECK: sext i32 %Idx to i64
 166 }
 167
 168
 169 define i1 @test17(i16* %P, i32 %I, i32 %J) {
 170         %X = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %I
 171         %Y = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %J
 172         %C = icmp ult i16* %X, %Y
 173         ret i1 %C
 174 ; CHECK: @test17
 175 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, %J
 176 }
 177
 178 define i1 @test18(i16* %P, i32 %I) {
 179         %X = getelementptr inbounds i16* %P, i32 %I
 180         %C = icmp ult i16* %X, %P
 181         ret i1 %C
 182 ; CHECK: @test18
 183 ; CHECK: %C = icmp slt i32 %I, 0
 184 }
 185
 186 define i32 @test19(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
 187         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %A
 188         %tmp.9 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %B
 189         %tmp.10 = icmp eq i32* %tmp.4, %tmp.9
 190         %tmp.11 = zext i1 %tmp.10 to i32
 191         ret i32 %tmp.11
 192 ; CHECK: @test19
 193 ; CHECK: icmp eq i32 %A, %B
 194 }
 195
 196 define i32 @test20(i32* %P, i32 %A, i32 %B) {
 197         %tmp.4 = getelementptr inbounds i32* %P, i32 %A
 198         %tmp.6 = icmp eq i32* %tmp.4, %P
 199         %tmp.7 = zext i1 %tmp.6 to i32
 200         ret i32 %tmp.7
 201 ; CHECK: @test20
 202 ; CHECK: icmp eq i32 %A, 0
 203 }
 204
 205
 206 define i32 @test21() {
 207         %pbob1 = alloca %intstruct
 208         %pbob2 = getelementptr %intstruct* %pbob1
 209         %pbobel = getelementptr %intstruct* %pbob2, i64 0, i32 0
 210         %rval = load i32* %pbobel
 211         ret i32 %rval
 212 ; CHECK: @test21
 213 ; CHECK: getelementptr %intstruct* %pbob1, i64 0, i32 0
 214 }
 215
 216
 217 @A = global i32 1               ; <i32*> [#uses=1]
 218 @B = global i32 2               ; <i32*> [#uses=1]
 219
 220 define i1 @test22() {
 221         %C = icmp ult i32* getelementptr (i32* @A, i64 1),
 222                            getelementptr (i32* @B, i64 2)
 223         ret i1 %C
 224 ; CHECK: @test22
 225 ; CHECK: icmp ult (i32* getelementptr inbounds (i32* @A, i64 1), i32* getelementptr (i32* @B, i64 2))
 226 }
 227
 228
 229 %X = type { [10 x i32], float }
 230
 231 define i1 @test23() {
 232         %A = getelementptr %X* null, i64 0, i32 0, i64 0                ; <i32*> [#uses=1]
 233         %B = icmp ne i32* %A, null              ; <i1> [#uses=1]
 234         ret i1 %B
 235 ; CHECK: @test23
 236 ; CHECK: ret i1 false
 237 }
 238
 239 %"java/lang/Object" = type { %struct.llvm_java_object_base }
 240 %"java/lang/StringBuffer" = type { %"java/lang/Object", i32, { %"java/lang/Object", i32, [0 x i16] }*, i1 }
 241 %struct.llvm_java_object_base = type opaque
 242
 243 define void @test24() {
 244 bc0:
 245         %tmp53 = getelementptr %"java/lang/StringBuffer"* null, i32 0, i32 1            ; <i32*> [#uses=1]
 246         store i32 0, i32* %tmp53
 247         ret void
 248 ; CHECK: @test24
 249 ; CHECK: store i32 0, i32* getelementptr (%"java/lang/StringBuffer"* null, i64 0, i32 1)
 250 }
 251
 252 define void @test25() {
 253 entry:
 254         %tmp = getelementptr { i64, i64, i64, i64 }* null, i32 0, i32 3         ; <i64*> [#uses=1]
 255         %tmp.upgrd.1 = load i64* %tmp           ; <i64> [#uses=1]
 256         %tmp8.ui = load i64* null               ; <i64> [#uses=1]
 257         %tmp8 = bitcast i64 %tmp8.ui to i64             ; <i64> [#uses=1]
 258         %tmp9 = and i64 %tmp8, %tmp.upgrd.1             ; <i64> [#uses=1]
 259         %sext = trunc i64 %tmp9 to i32          ; <i32> [#uses=1]
 260         %tmp27.i = sext i32 %sext to i64                ; <i64> [#uses=1]
 261         tail call void @foo25( i32 0, i64 %tmp27.i )
 262         unreachable
 263 ; CHECK: @test25
 264 }
 265
 266 declare void @foo25(i32, i64)
 267
 268
 269 ; PR1637
 270 define i1 @test26(i8* %arr) {
 271         %X = getelementptr i8* %arr, i32 1
 272         %Y = getelementptr i8* %arr, i32 1
 273         %test = icmp uge i8* %X, %Y
 274         ret i1 %test
 275 ; CHECK: @test26
 276 ; CHECK: ret i1 true
 277 }
 278
 279         %struct.__large_struct = type { [100 x i64] }
 280         %struct.compat_siginfo = type { i32, i32, i32, { [29 x i32] } }
 281         %struct.siginfo_t = type { i32, i32, i32, { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] } }
 282         %struct.sigval_t = type { i8* }
 283
 284 define i32 @test27(%struct.compat_siginfo* %to, %struct.siginfo_t* %from) {
 285 entry:
 286         %from_addr = alloca %struct.siginfo_t*
 287         %tmp344 = load %struct.siginfo_t** %from_addr, align 8
 288         %tmp345 = getelementptr %struct.siginfo_t* %tmp344, i32 0, i32 3
 289         %tmp346 = getelementptr { { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }, [88 x i8] }* %tmp345, i32 0, i32 0
 290         %tmp346347 = bitcast { i32, i32, [0 x i8], %struct.sigval_t, i32 }* %tmp346 to { i32, i32, %struct.sigval_t }*
 291         %tmp348 = getelementptr { i32, i32, %struct.sigval_t }* %tmp346347, i32 0, i32 2
 292         %tmp349 = getelementptr %struct.sigval_t* %tmp348, i32 0, i32 0
 293         %tmp349350 = bitcast i8** %tmp349 to i32*
 294         %tmp351 = load i32* %tmp349350, align 8
 295         %tmp360 = call i32 asm sideeffect "...",
 296         "=r,ir,*m,i,0,~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"( i32 %tmp351,
 297          %struct.__large_struct* null, i32 -14, i32 0 )
 298         unreachable
 299 ; CHECK: @test27
 300 }
 301
 302 ; PR1978
 303         %struct.x = type <{ i8 }>
 304 @.str = internal constant [6 x i8] c"Main!\00"
 305 @.str1 = internal constant [12 x i8] c"destroy %p\0A\00"
 306
 307 define i32 @test28() nounwind  {
 308 entry:
 309         %orientations = alloca [1 x [1 x %struct.x]]
 310         %tmp3 = call i32 @puts( i8* getelementptr ([6 x i8]* @.str, i32 0, i32 0) ) nounwind
 311         %tmp45 = getelementptr inbounds [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 1, i32 0, i32 0
 312         %orientations62 = getelementptr [1 x [1 x %struct.x]]* %orientations, i32 0, i32 0, i32 0
 313         br label %bb10
 314
 315 bb10:
 316         %indvar = phi i32 [ 0, %entry ], [ %indvar.next, %bb10 ]
 317         %tmp.0.reg2mem.0.rec = mul i32 %indvar, -1
 318         %tmp12.rec = add i32 %tmp.0.reg2mem.0.rec, -1
 319         %tmp12 = getelementptr inbounds %struct.x* %tmp45, i32 %tmp12.rec
 320         %tmp16 = call i32 (i8*, ...)* @printf( i8* getelementptr ([12 x i8]* @.str1, i32 0, i32 0), %struct.x* %tmp12 ) nounwind
 321         %tmp84 = icmp eq %struct.x* %tmp12, %orientations62
 322         %indvar.next = add i32 %indvar, 1
 323         br i1 %tmp84, label %bb17, label %bb10
 324
 325 bb17:
 326         ret i32 0
 327 ; CHECK: @test28
 328 ; CHECK: icmp eq i32 %indvar, 0
 329 }
 330
 331 declare i32 @puts(i8*)
 332
 333 declare i32 @printf(i8*, ...)
 334
 335
 336
 337
 338 ; rdar://6762290
 339         %T = type <{ i64, i64, i64 }>
 340 define i32 @test29(i8* %start, i32 %X) nounwind {
 341 entry:
 342         %tmp3 = load i64* null
 343         %add.ptr = getelementptr i8* %start, i64 %tmp3
 344         %tmp158 = load i32* null
 345         %add.ptr159 = getelementptr %T* null, i32 %tmp158
 346         %add.ptr209 = getelementptr i8* %start, i64 0
 347         %add.ptr212 = getelementptr i8* %add.ptr209, i32 %X
 348         %cmp214 = icmp ugt i8* %add.ptr212, %add.ptr
 349         br i1 %cmp214, label %if.then216, label %if.end363
 350
 351 if.then216:
 352         ret i32 1
 353
 354 if.end363:
 355         ret i32 0
 356 ; CHECK: @test29
 357 }
 358
 359
 360 ; PR3694
 361 define i32 @test30(i32 %m, i32 %n) nounwind {
 362 entry:
 363         %0 = alloca i32, i32 %n, align 4
 364         %1 = bitcast i32* %0 to [0 x i32]*
 365         call void @test30f(i32* %0) nounwind
 366         %2 = getelementptr [0 x i32]* %1, i32 0, i32 %m
 367         %3 = load i32* %2, align 4
 368         ret i32 %3
 369 ; CHECK: @test30
 370 ; CHECK: getelementptr i32
 371 }
 372
 373 declare void @test30f(i32*)
 374
 375
 376
 377 define i1 @test31(i32* %A) {
 378         %B = getelementptr i32* %A, i32 1
 379         %C = getelementptr i32* %A, i64 1
 380         %V = icmp eq i32* %B, %C
 381         ret i1 %V
 382 ; CHECK: @test31
 383 ; CHECK: ret i1 true
 384 }
 385
 386
 387 ; PR1345
 388 define i8* @test32(i8* %v) {
 389         %A = alloca [4 x i8*], align 16
 390         %B = getelementptr [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 0
 391         store i8* null, i8** %B
 392         %C = bitcast [4 x i8*]* %A to { [16 x i8] }*
 393         %D = getelementptr { [16 x i8] }* %C, i32 0, i32 0, i32 8
 394         %E = bitcast i8* %D to i8**
 395         store i8* %v, i8** %E
 396         %F = getelementptr [4 x i8*]* %A, i32 0, i32 2
 397         %G = load i8** %F
 398         ret i8* %G
 399 ; CHECK: @test32
 400 ; CHECK: %D = getelementptr [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 1
 401 ; CHECK: %F = getelementptr [4 x i8*]* %A, i64 0, i64 2
 402 }
 403
 404 ; PR3290
 405 %struct.Key = type { { i32, i32 } }
 406 %struct.anon = type <{ i8, [3 x i8], i32 }>
 407
 408 define i32 *@test33(%struct.Key *%A) {
 409         %B = bitcast %struct.Key* %A to %struct.anon*
 410         %C = getelementptr %struct.anon* %B, i32 0, i32 2
 411         ret i32 *%C
 412 ; CHECK: @test33
 413 ; CHECK: getelementptr %struct.Key* %A, i64 0, i32 0, i32 1
 414 }
 415
 416
 417
 418         %T2 = type { i8*, i8 }
 419 define i8* @test34(i8* %Val, i64 %V) nounwind {
 420 entry:
 421         %A = alloca %T2, align 8
 422         %mrv_gep = bitcast %T2* %A to i64*
 423         %B = getelementptr %T2* %A, i64 0, i32 0
 424
 425         store i64 %V, i64* %mrv_gep
 426         %C = load i8** %B, align 8
 427         ret i8* %C
 428 ; CHECK: @test34
 429 ; CHECK: %V.c = inttoptr i64 %V to i8*
 430 ; CHECK: ret i8* %V.c
 431 }
 432
 433 %t0 = type { i8*, [19 x i8] }
 434 %t1 = type { i8*, [0 x i8] }
 435
 436 @array = external global [11 x i8]
 437
 438 @s = external global %t0
 439 @"\01LC8" = external constant [17 x i8]
 440
 441 ; Instcombine should be able to fold this getelementptr.
 442
 443 define i32 @test35() nounwind {
 444   call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr ([17 x i8]* @"\01LC8", i32 0, i32 0),
 445              i8* getelementptr (%t1* bitcast (%t0* @s to %t1*), i32 0, i32 1, i32 0)) nounwind
 446   ret i32 0
 447 ; CHECK: @test35
 448 ; CHECK: call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([17 x i8]* @"\01LC8", i64 0, i64 0), i8* getelementptr inbounds (%t0* @s, i64 0, i32 1, i64 0)) nounwind
 449 }
 450
 451 ; Instcombine should constant-fold the GEP so that indices that have
 452 ; static array extents are within bounds of those array extents.
 453 ; In the below, -1 is not in the range [0,11). After the transformation,
 454 ; the same address is computed, but 3 is in the range of [0,11).
 455
 456 define i8* @test36() nounwind {
 457   ret i8* getelementptr ([11 x i8]* @array, i32 0, i64 -1)
 458 ; CHECK: @test36
 459 ; CHECK: ret i8* getelementptr ([11 x i8]* @array, i64 1676976733973595601, i64 4)
 460 }
 461
 462 ; Instcombine shouldn't assume that gep(A,0,1) != gep(A,1,0).
 463 @A37 = external constant [1 x i8]
 464 define i1 @test37() nounwind {
 465 ; CHECK: @test37
 466 ; CHECK: ret i1 true
 467   %t = icmp eq i8* getelementptr ([1 x i8]* @A37, i64 0, i64 1),
 468                    getelementptr ([1 x i8]* @A37, i64 1, i64 0)
 469   ret i1 %t
 470 }
 471
 472 ; Test index promotion
 473 define i32* @test38(i32* %I, i32 %n) {
 474         %A = getelementptr i32* %I, i32 %n
 475         ret i32* %A
 476 ; CHECK: @test38
 477 ; CHECK: = sext i32 %n to i64
 478 ; CHECK: %A = getelementptr i32* %I, i64 %
 479 }