test/Transforms/InstCombine/sub-of-negatible.ll

   1 ; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
   2 ; RUN: opt %s -instcombine -S | FileCheck %s
   3
   4 declare void @use8(i8)
   5
   6 ; Constant can be freely negated.
   7 define i8 @t0(i8 %x) {
   8 ; CHECK-LABEL: @t0(
   9 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], 42
  10 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T0]]
  11 ;
  12   %t0 = sub i8 %x, -42
  13   ret i8 %t0
  14 }
  15
  16 ; Negation can be negated for free
  17 define i8 @t1(i8 %x, i8 %y) {
  18 ; CHECK-LABEL: @t1(
  19 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
  20 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  21 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[X:%.*]], [[Y]]
  22 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
  23 ;
  24   %t0 = sub i8 0, %y
  25   call void @use8(i8 %t0)
  26   %t1 = sub i8 %x, %t0
  27   ret i8 %t1
  28 }
  29
  30 ; Shift-left can be negated if all uses can be updated
  31 define i8 @t2(i8 %x, i8 %y) {
  32 ; CHECK-LABEL: @t2(
  33 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i8 -42, [[Y:%.*]]
  34 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T0]]
  35 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
  36 ;
  37   %t0 = shl i8 -42, %y
  38   %t1 = sub i8 %x, %t0
  39   ret i8 %t1
  40 }
  41 define i8 @n2(i8 %x, i8 %y) {
  42 ; CHECK-LABEL: @n2(
  43 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i8 -42, [[Y:%.*]]
  44 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  45 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T0]]
  46 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
  47 ;
  48   %t0 = shl i8 -42, %y
  49   call void @use8(i8 %t0)
  50   %t1 = sub i8 %x, %t0
  51   ret i8 %t1
  52 }
  53 define i8 @t3(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
  54 ; CHECK-LABEL: @t3(
  55 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
  56 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  57 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i8 [[T0]], [[Y:%.*]]
  58 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
  59 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
  60 ;
  61   %t0 = sub i8 0, %z
  62   call void @use8(i8 %t0)
  63   %t1 = shl i8 %t0, %y
  64   %t2 = sub i8 %x, %t1
  65   ret i8 %t2
  66 }
  67 define i8 @n3(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
  68 ; CHECK-LABEL: @n3(
  69 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
  70 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  71 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = shl i8 [[T0]], [[Y:%.*]]
  72 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
  73 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
  74 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
  75 ;
  76   %t0 = sub i8 0, %z
  77   call void @use8(i8 %t0)
  78   %t1 = shl i8 %t0, %y
  79   call void @use8(i8 %t1)
  80   %t2 = sub i8 %x, %t1
  81   ret i8 %t2
  82 }
  83
  84 ; Select can be negated if all it's operands can be negated and all the users of select can be updated
  85 define i8 @t4(i8 %x, i1 %y) {
  86 ; CHECK-LABEL: @t4(
  87 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 -42, i8 44
  88 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T0]]
  89 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
  90 ;
  91   %t0 = select i1 %y, i8 -42, i8 44
  92   %t1 = sub i8 %x, %t0
  93   ret i8 %t1
  94 }
  95 define i8 @n4(i8 %x, i1 %y) {
  96 ; CHECK-LABEL: @n4(
  97 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 -42, i8 44
  98 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
  99 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T0]]
 100 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
 101 ;
 102   %t0 = select i1 %y, i8 -42, i8 44
 103   call void @use8(i8 %t0)
 104   %t1 = sub i8 %x, %t0
 105   ret i8 %t1
 106 }
 107 define i8 @n5(i8 %x, i1 %y, i8 %z) {
 108 ; CHECK-LABEL: @n5(
 109 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 -42, i8 [[Z:%.*]]
 110 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T0]]
 111 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T1]]
 112 ;
 113   %t0 = select i1 %y, i8 -42, i8 %z
 114   %t1 = sub i8 %x, %t0
 115   ret i8 %t1
 116 }
 117 define i8 @t6(i8 %x, i1 %y, i8 %z) {
 118 ; CHECK-LABEL: @t6(
 119 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 120 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 121 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 -42, i8 [[T0]]
 122 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 123 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 124 ;
 125   %t0 = sub i8 0, %z
 126   call void @use8(i8 %t0)
 127   %t1 = select i1 %y, i8 -42, i8 %t0
 128   %t2 = sub i8 %x, %t1
 129   ret i8 %t2
 130 }
 131 define i8 @t7(i8 %x, i1 %y, i8 %z) {
 132 ; CHECK-LABEL: @t7(
 133 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i8 1, [[Z:%.*]]
 134 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 0, i8 [[T0]]
 135 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 136 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 137 ;
 138   %t0 = shl i8 1, %z
 139   %t1 = select i1 %y, i8 0, i8 %t0
 140   %t2 = sub i8 %x, %t1
 141   ret i8 %t2
 142 }
 143 define i8 @n8(i8 %x, i1 %y, i8 %z) {
 144 ; CHECK-LABEL: @n8(
 145 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = shl i8 1, [[Z:%.*]]
 146 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 147 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = select i1 [[Y:%.*]], i8 0, i8 [[T0]]
 148 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 149 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 150 ;
 151   %t0 = shl i8 1, %z
 152   call void @use8(i8 %t0)
 153   %t1 = select i1 %y, i8 0, i8 %t0
 154   %t2 = sub i8 %x, %t1
 155   ret i8 %t2
 156 }
 157
 158 ; Subtraction can be negated if the first operand can be negated
 159 ; x - (y - z) -> x - y + z -> x + (-y) + z
 160 define i8 @t9(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 161 ; CHECK-LABEL: @t9(
 162 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 163 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 164 ; CHECK-NEXT:    [[T11:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], [[Z]]
 165 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i8 [[T11]], [[X:%.*]]
 166 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 167 ;
 168   %t0 = sub i8 0, %z
 169   call void @use8(i8 %t0)
 170   %t1 = sub i8 %t0, %y
 171   %t2 = sub i8 %x, %t1
 172   ret i8 %t2
 173 }
 174 define i8 @n10(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 175 ; CHECK-LABEL: @n10(
 176 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 177 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 178 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 [[T0]], [[Y:%.*]]
 179 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 180 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 181 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 182 ;
 183   %t0 = sub i8 0, %z
 184   call void @use8(i8 %t0)
 185   %t1 = sub i8 %t0, %y
 186   call void @use8(i8 %t1)
 187   %t2 = sub i8 %x, %t1
 188   ret i8 %t2
 189 }
 190 define i8 @n11(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 191 ; CHECK-LABEL: @n11(
 192 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 193 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 194 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = add i8 [[Y:%.*]], [[Z]]
 195 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 196 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 197 ;
 198   %t0 = sub i8 0, %z
 199   call void @use8(i8 %t0)
 200   %t1 = sub i8 %y, %t0
 201   %t2 = sub i8 %x, %t1
 202   ret i8 %t2
 203 }
 204
 205 ; Addition can be negated if both operands can be negated
 206 ; x - (y + z) -> x - y - z -> x + ((-y) + (-z)))
 207 define i8 @t12(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 208 ; CHECK-LABEL: @t12(
 209 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
 210 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 211 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 212 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 213 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[Y]], [[Z]]
 214 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i8 [[TMP1]], [[X:%.*]]
 215 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T3]]
 216 ;
 217   %t0 = sub i8 0, %y
 218   call void @use8(i8 %t0)
 219   %t1 = sub i8 0, %z
 220   call void @use8(i8 %t1)
 221   %t2 = add i8 %t0, %t1
 222   %t3 = sub i8 %x, %t2
 223   ret i8 %t3
 224 }
 225 define i8 @n13(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 226 ; CHECK-LABEL: @n13(
 227 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
 228 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 229 ; CHECK-NEXT:    [[T11:%.*]] = sub i8 [[Y]], [[Z:%.*]]
 230 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i8 [[T11]], [[X:%.*]]
 231 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 232 ;
 233   %t0 = sub i8 0, %y
 234   call void @use8(i8 %t0)
 235   %t1 = add i8 %t0, %z
 236   %t2 = sub i8 %x, %t1
 237   ret i8 %t2
 238 }
 239 define i8 @n14(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 240 ; CHECK-LABEL: @n14(
 241 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
 242 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 243 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = sub i8 0, [[Z:%.*]]
 244 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 245 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = add i8 [[Y]], [[Z]]
 246 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 0, [[TMP1]]
 247 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T2]])
 248 ; CHECK-NEXT:    [[T3:%.*]] = add i8 [[TMP1]], [[X:%.*]]
 249 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T3]]
 250 ;
 251   %t0 = sub i8 0, %y
 252   call void @use8(i8 %t0)
 253   %t1 = sub i8 0, %z
 254   call void @use8(i8 %t1)
 255   %t2 = add i8 %t0, %t1
 256   call void @use8(i8 %t2)
 257   %t3 = sub i8 %x, %t2
 258   ret i8 %t3
 259 }
 260
 261 ; Multiplication can be negated if either one of operands can be negated
 262 ; x - (y * z) -> x + ((-y) * z) or  x + ((-z) * y)
 263 define i8 @t15(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 264 ; CHECK-LABEL: @t15(
 265 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
 266 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 267 ; CHECK-NEXT:    [[TMP1:%.*]] = mul i8 [[Z:%.*]], [[Y]]
 268 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = add i8 [[TMP1]], [[X:%.*]]
 269 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 270 ;
 271   %t0 = sub i8 0, %y
 272   call void @use8(i8 %t0)
 273   %t1 = mul i8 %t0, %z
 274   %t2 = sub i8 %x, %t1
 275   ret i8 %t2
 276 }
 277 define i8 @n16(i8 %x, i8 %y, i8 %z) {
 278 ; CHECK-LABEL: @n16(
 279 ; CHECK-NEXT:    [[T0:%.*]] = sub i8 0, [[Y:%.*]]
 280 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T0]])
 281 ; CHECK-NEXT:    [[T1:%.*]] = mul i8 [[T0]], [[Z:%.*]]
 282 ; CHECK-NEXT:    call void @use8(i8 [[T1]])
 283 ; CHECK-NEXT:    [[T2:%.*]] = sub i8 [[X:%.*]], [[T1]]
 284 ; CHECK-NEXT:    ret i8 [[T2]]
 285 ;
 286   %t0 = sub i8 0, %y
 287   call void @use8(i8 %t0)
 288   %t1 = mul i8 %t0, %z
 289   call void @use8(i8 %t1)
 290   %t2 = sub i8 %x, %t1
 291   ret i8 %t2
 292 }