xref: /llvm-project/clang/lib/AST/ByteCode/FixedPoint.h (revision b5c9cba3f33512014a18622a0e3479851faf4ce9)
1048bc672STimm Baeder //===------- FixedPoint.h - Fixedd point types for the VM -------*- C++ -*-===//
2048bc672STimm Baeder //
3048bc672STimm Baeder // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4048bc672STimm Baeder // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5048bc672STimm Baeder // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6048bc672STimm Baeder //
7048bc672STimm Baeder //===----------------------------------------------------------------------===//
8048bc672STimm Baeder 
9048bc672STimm Baeder #ifndef LLVM_CLANG_AST_INTERP_FIXED_POINT_H
10048bc672STimm Baeder #define LLVM_CLANG_AST_INTERP_FIXED_POINT_H
11048bc672STimm Baeder 
12048bc672STimm Baeder #include "clang/AST/APValue.h"
13048bc672STimm Baeder #include "clang/AST/ComparisonCategories.h"
14048bc672STimm Baeder #include "llvm/ADT/APFixedPoint.h"
15048bc672STimm Baeder 
16048bc672STimm Baeder namespace clang {
17048bc672STimm Baeder namespace interp {
18048bc672STimm Baeder 
19048bc672STimm Baeder using APInt = llvm::APInt;
20581c015eSTimm Baeder using APSInt = llvm::APSInt;
21048bc672STimm Baeder 
22048bc672STimm Baeder /// Wrapper around fixed point types.
23048bc672STimm Baeder class FixedPoint final {
24048bc672STimm Baeder private:
25048bc672STimm Baeder   llvm::APFixedPoint V;
26048bc672STimm Baeder 
27048bc672STimm Baeder public:
28641b4d53STimm Baeder   FixedPoint(llvm::APFixedPoint &&V) : V(std::move(V)) {}
29641b4d53STimm Baeder   FixedPoint(llvm::APFixedPoint &V) : V(V) {}
30581c015eSTimm Baeder   FixedPoint(APInt V, llvm::FixedPointSemantics Sem) : V(V, Sem) {}
31048bc672STimm Baeder   // This needs to be default-constructible so llvm::endian::read works.
32048bc672STimm Baeder   FixedPoint()
33048bc672STimm Baeder       : V(APInt(0, 0ULL, false),
34048bc672STimm Baeder           llvm::FixedPointSemantics(0, 0, false, false, false)) {}
35048bc672STimm Baeder 
3695ce78b7STimm Baeder   static FixedPoint zero(llvm::FixedPointSemantics Sem) {
376fd870bfSTimm Baeder     return FixedPoint(APInt(Sem.getWidth(), 0ULL, Sem.isSigned()), Sem);
386fd870bfSTimm Baeder   }
396fd870bfSTimm Baeder 
4095ce78b7STimm Baeder   static FixedPoint from(const APSInt &I, llvm::FixedPointSemantics Sem,
4195ce78b7STimm Baeder                          bool *Overflow) {
4295ce78b7STimm Baeder     return FixedPoint(llvm::APFixedPoint::getFromIntValue(I, Sem, Overflow));
4395ce78b7STimm Baeder   }
4495ce78b7STimm Baeder   static FixedPoint from(const llvm::APFloat &I, llvm::FixedPointSemantics Sem,
4595ce78b7STimm Baeder                          bool *Overflow) {
4695ce78b7STimm Baeder     return FixedPoint(llvm::APFixedPoint::getFromFloatValue(I, Sem, Overflow));
47048bc672STimm Baeder   }
48048bc672STimm Baeder 
4995ce78b7STimm Baeder   operator bool() const { return V.getBoolValue(); }
50048bc672STimm Baeder   void print(llvm::raw_ostream &OS) const { OS << V; }
51048bc672STimm Baeder 
52048bc672STimm Baeder   APValue toAPValue(const ASTContext &) const { return APValue(V); }
53defead4dSTimm Baeder   APSInt toAPSInt(unsigned BitWidth = 0) const { return V.getValue(); }
54581c015eSTimm Baeder 
55581c015eSTimm Baeder   unsigned bitWidth() const { return V.getWidth(); }
56581c015eSTimm Baeder   bool isSigned() const { return V.isSigned(); }
57defead4dSTimm Baeder   bool isZero() const { return V.getValue().isZero(); }
58defead4dSTimm Baeder   bool isNegative() const { return V.getValue().isNegative(); }
59defead4dSTimm Baeder   bool isPositive() const { return V.getValue().isNonNegative(); }
60defead4dSTimm Baeder   bool isMin() const {
615c811cccSTimm Baeder     return V == llvm::APFixedPoint::getMin(V.getSemantics());
62defead4dSTimm Baeder   }
635c811cccSTimm Baeder   bool isMinusOne() const { return V.isSigned() && V.getValue() == -1; }
64defead4dSTimm Baeder 
65defead4dSTimm Baeder   FixedPoint truncate(unsigned BitWidth) const { return *this; }
66048bc672STimm Baeder 
67c2a37e41STimm Baeder   FixedPoint toSemantics(const llvm::FixedPointSemantics &Sem,
68c2a37e41STimm Baeder                          bool *Overflow) const {
69c2a37e41STimm Baeder     return FixedPoint(V.convert(Sem, Overflow));
70c2a37e41STimm Baeder   }
716f04e65cSTimm Baeder   llvm::FixedPointSemantics getSemantics() const { return V.getSemantics(); }
72c2a37e41STimm Baeder 
733a5b9da1STimm Baeder   llvm::APFloat toFloat(const llvm::fltSemantics *Sem) const {
743a5b9da1STimm Baeder     return V.convertToFloat(*Sem);
753a5b9da1STimm Baeder   }
763a5b9da1STimm Baeder 
7795ce78b7STimm Baeder   llvm::APSInt toInt(unsigned BitWidth, bool Signed, bool *Overflow) const {
7895ce78b7STimm Baeder     return V.convertToInt(BitWidth, Signed, Overflow);
7995ce78b7STimm Baeder   }
8095ce78b7STimm Baeder 
81defead4dSTimm Baeder   std::string toDiagnosticString(const ASTContext &Ctx) const {
82defead4dSTimm Baeder     return V.toString();
83defead4dSTimm Baeder   }
84defead4dSTimm Baeder 
85048bc672STimm Baeder   ComparisonCategoryResult compare(const FixedPoint &Other) const {
865c811cccSTimm Baeder     int c = V.compare(Other.V);
875c811cccSTimm Baeder     if (c == 0)
88048bc672STimm Baeder       return ComparisonCategoryResult::Equal;
895c811cccSTimm Baeder     else if (c < 0)
905c811cccSTimm Baeder       return ComparisonCategoryResult::Less;
915c811cccSTimm Baeder     return ComparisonCategoryResult::Greater;
92048bc672STimm Baeder   }
93581c015eSTimm Baeder 
94*b5c9cba3STimm Baeder   size_t bytesToSerialize() const {
95*b5c9cba3STimm Baeder     return sizeof(uint32_t) + (V.getValue().getBitWidth() / CHAR_BIT);
96*b5c9cba3STimm Baeder   }
97*b5c9cba3STimm Baeder 
98*b5c9cba3STimm Baeder   void serialize(std::byte *Buff) const {
99*b5c9cba3STimm Baeder     // Semantics followed by APInt.
100*b5c9cba3STimm Baeder     uint32_t SemI = V.getSemantics().toOpaqueInt();
101*b5c9cba3STimm Baeder     std::memcpy(Buff, &SemI, sizeof(SemI));
102*b5c9cba3STimm Baeder 
103*b5c9cba3STimm Baeder     llvm::APInt API = V.getValue();
104*b5c9cba3STimm Baeder     llvm::StoreIntToMemory(API, (uint8_t *)(Buff + sizeof(SemI)),
105*b5c9cba3STimm Baeder                            bitWidth() / 8);
106*b5c9cba3STimm Baeder   }
107*b5c9cba3STimm Baeder 
108*b5c9cba3STimm Baeder   static FixedPoint deserialize(const std::byte *Buff) {
109*b5c9cba3STimm Baeder     auto Sem = llvm::FixedPointSemantics::getFromOpaqueInt(
110*b5c9cba3STimm Baeder         *reinterpret_cast<const uint32_t *>(Buff));
111*b5c9cba3STimm Baeder     unsigned BitWidth = Sem.getWidth();
112*b5c9cba3STimm Baeder     APInt I(BitWidth, 0ull, !Sem.isSigned());
113*b5c9cba3STimm Baeder     llvm::LoadIntFromMemory(
114*b5c9cba3STimm Baeder         I, reinterpret_cast<const uint8_t *>(Buff + sizeof(uint32_t)),
115*b5c9cba3STimm Baeder         BitWidth / CHAR_BIT);
116*b5c9cba3STimm Baeder 
117*b5c9cba3STimm Baeder     return FixedPoint(I, Sem);
118*b5c9cba3STimm Baeder   }
119*b5c9cba3STimm Baeder 
120581c015eSTimm Baeder   static bool neg(const FixedPoint &A, FixedPoint *R) {
121581c015eSTimm Baeder     bool Overflow = false;
122581c015eSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.negate(&Overflow));
123581c015eSTimm Baeder     return Overflow;
124581c015eSTimm Baeder   }
125defead4dSTimm Baeder 
126defead4dSTimm Baeder   static bool add(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
127defead4dSTimm Baeder                   FixedPoint *R) {
128defead4dSTimm Baeder     bool Overflow = false;
129defead4dSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.add(B.V, &Overflow));
130defead4dSTimm Baeder     return Overflow;
131defead4dSTimm Baeder   }
132defead4dSTimm Baeder   static bool sub(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
133defead4dSTimm Baeder                   FixedPoint *R) {
1345c811cccSTimm Baeder     bool Overflow = false;
1355c811cccSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.sub(B.V, &Overflow));
1365c811cccSTimm Baeder     return Overflow;
137defead4dSTimm Baeder   }
138defead4dSTimm Baeder   static bool mul(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
139defead4dSTimm Baeder                   FixedPoint *R) {
1405c811cccSTimm Baeder     bool Overflow = false;
1415c811cccSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.mul(B.V, &Overflow));
1425c811cccSTimm Baeder     return Overflow;
143defead4dSTimm Baeder   }
144defead4dSTimm Baeder   static bool div(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
145defead4dSTimm Baeder                   FixedPoint *R) {
1465c811cccSTimm Baeder     bool Overflow = false;
1475c811cccSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.div(B.V, &Overflow));
1485c811cccSTimm Baeder     return Overflow;
1495c811cccSTimm Baeder   }
1506f04e65cSTimm Baeder 
1516f04e65cSTimm Baeder   static bool shiftLeft(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned OpBits,
1526f04e65cSTimm Baeder                         FixedPoint *R) {
1536f04e65cSTimm Baeder     unsigned Amt = B.V.getValue().getLimitedValue(OpBits);
1546f04e65cSTimm Baeder     bool Overflow;
1556f04e65cSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.shl(Amt, &Overflow));
1566f04e65cSTimm Baeder     return Overflow;
1576f04e65cSTimm Baeder   }
1586f04e65cSTimm Baeder   static bool shiftRight(const FixedPoint A, const FixedPoint B,
1596f04e65cSTimm Baeder                          unsigned OpBits, FixedPoint *R) {
1606f04e65cSTimm Baeder     unsigned Amt = B.V.getValue().getLimitedValue(OpBits);
1616f04e65cSTimm Baeder     bool Overflow;
1626f04e65cSTimm Baeder     *R = FixedPoint(A.V.shr(Amt, &Overflow));
1636f04e65cSTimm Baeder     return Overflow;
1646f04e65cSTimm Baeder   }
1656f04e65cSTimm Baeder 
1665c811cccSTimm Baeder   static bool rem(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
1675c811cccSTimm Baeder                   FixedPoint *R) {
1685c811cccSTimm Baeder     llvm_unreachable("Rem doesn't exist for fixed point values");
169defead4dSTimm Baeder     return true;
170defead4dSTimm Baeder   }
1715c811cccSTimm Baeder   static bool bitAnd(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
1725c811cccSTimm Baeder                      FixedPoint *R) {
1735c811cccSTimm Baeder     return true;
1745c811cccSTimm Baeder   }
1755c811cccSTimm Baeder   static bool bitOr(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
1765c811cccSTimm Baeder                     FixedPoint *R) {
1775c811cccSTimm Baeder     return true;
1785c811cccSTimm Baeder   }
1795c811cccSTimm Baeder   static bool bitXor(const FixedPoint A, const FixedPoint B, unsigned Bits,
1805c811cccSTimm Baeder                      FixedPoint *R) {
1815c811cccSTimm Baeder     return true;
1825c811cccSTimm Baeder   }
1835c811cccSTimm Baeder 
184defead4dSTimm Baeder   static bool increment(const FixedPoint &A, FixedPoint *R) { return true; }
185defead4dSTimm Baeder   static bool decrement(const FixedPoint &A, FixedPoint *R) { return true; }
186048bc672STimm Baeder };
187048bc672STimm Baeder 
188048bc672STimm Baeder inline FixedPoint getSwappedBytes(FixedPoint F) { return F; }
189048bc672STimm Baeder 
190048bc672STimm Baeder inline llvm::raw_ostream &operator<<(llvm::raw_ostream &OS, FixedPoint F) {
191048bc672STimm Baeder   F.print(OS);
192048bc672STimm Baeder   return OS;
193048bc672STimm Baeder }
194048bc672STimm Baeder 
195048bc672STimm Baeder } // namespace interp
196048bc672STimm Baeder } // namespace clang
197048bc672STimm Baeder 
198048bc672STimm Baeder #endif
199