fold.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2012, 2013
   3  *     Dale Weiler
   4  *
   5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
   6  * this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
   7  * the Software without restriction, including without limitation the rights to
   8  * use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
   9  * of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
  10  * so, subject to the following conditions:
  11  *
  12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
  13  * copies or substantial portions of the Software.
  14  *
  15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  18  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
  21  * SOFTWARE.
  22  */
  23 #include <string.h>
  24 #include <math.h>
  25
  26 #include "ast.h"
  27 #include "parser.h"
  28
  29 #define FOLD_STRING_UNTRANSLATE_HTSIZE 1024
  30 #define FOLD_STRING_DOTRANSLATE_HTSIZE 1024
  31
  32 /*
  33  * There is two stages to constant folding in GMQCC: there is the parse
  34  * stage constant folding, where, witht he help of the AST, operator
  35  * usages can be constant folded. Then there is the constant folding
  36  * in the IR for things like eliding if statements, can occur.
  37  *
  38  * This file is thus, split into two parts.
  39  */
  40
  41 #define isfloat(X)      (((ast_expression*)(X))->vtype == TYPE_FLOAT)
  42 #define isvector(X)     (((ast_expression*)(X))->vtype == TYPE_VECTOR)
  43 #define isstring(X)     (((ast_expression*)(X))->vtype == TYPE_STRING)
  44 #define isfloats(X,Y)   (isfloat  (X) && isfloat (Y))
  45
  46 /*
  47  * Implementation of basic vector math for vec3_t, for trivial constant
  48  * folding.
  49  *
  50  * TODO: gcc/clang hinting for autovectorization
  51  */
  52 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_add(vec3_t a, vec3_t b) {
  53     vec3_t out;
  54     out.x = a.x + b.x;
  55     out.y = a.y + b.y;
  56     out.z = a.z + b.z;
  57     return out;
  58 }
  59
  60 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_sub(vec3_t a, vec3_t b) {
  61     vec3_t out;
  62     out.x = a.x + b.x;
  63     out.y = a.y + b.y;
  64     out.z = a.z + b.z;
  65     return out;
  66 }
  67
  68 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_neg(vec3_t a) {
  69     vec3_t out;
  70     out.x = -a.x;
  71     out.y = -a.y;
  72     out.z = -a.z;
  73     return out;
  74 }
  75
  76 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_or(vec3_t a, vec3_t b) {
  77     vec3_t out;
  78     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) | ((qcint_t)b.x));
  79     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) | ((qcint_t)b.y));
  80     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) | ((qcint_t)b.z));
  81     return out;
  82 }
  83
  84 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_orvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
  85     vec3_t out;
  86     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) | ((qcint_t)b));
  87     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) | ((qcint_t)b));
  88     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) | ((qcint_t)b));
  89     return out;
  90 }
  91
  92 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_and(vec3_t a, vec3_t b) {
  93     vec3_t out;
  94     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) & ((qcint_t)b.x));
  95     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) & ((qcint_t)b.y));
  96     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) & ((qcint_t)b.z));
  97     return out;
  98 }
  99
 100 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_andvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
 101     vec3_t out;
 102     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) & ((qcint_t)b));
 103     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) & ((qcint_t)b));
 104     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) & ((qcint_t)b));
 105     return out;
 106 }
 107
 108 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_xor(vec3_t a, vec3_t b) {
 109     vec3_t out;
 110     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) ^ ((qcint_t)b.x));
 111     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) ^ ((qcint_t)b.y));
 112     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) ^ ((qcint_t)b.z));
 113     return out;
 114 }
 115
 116 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_xorvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
 117     vec3_t out;
 118     out.x = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.x) ^ ((qcint_t)b));
 119     out.y = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.y) ^ ((qcint_t)b));
 120     out.z = (qcfloat_t)(((qcint_t)a.z) ^ ((qcint_t)b));
 121     return out;
 122 }
 123
 124 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_not(vec3_t a) {
 125     vec3_t out;
 126     out.x = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.x));
 127     out.y = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.y));
 128     out.z = (qcfloat_t)(~((qcint_t)a.z));
 129     return out;
 130 }
 131
 132 static GMQCC_INLINE qcfloat_t vec3_mulvv(vec3_t a, vec3_t b) {
 133     return (a.x * b.x + a.y * b.y + a.z * b.z);
 134 }
 135
 136 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_mulvf(vec3_t a, qcfloat_t b) {
 137     vec3_t out;
 138     out.x = a.x * b;
 139     out.y = a.y * b;
 140     out.z = a.z * b;
 141     return out;
 142 }
 143
 144 static GMQCC_INLINE bool vec3_cmp(vec3_t a, vec3_t b) {
 145     return a.x == b.x &&
 146            a.y == b.y &&
 147            a.z == b.z;
 148 }
 149
 150 static GMQCC_INLINE vec3_t vec3_create(float x, float y, float z) {
 151     vec3_t out;
 152     out.x = x;
 153     out.y = y;
 154     out.z = z;
 155     return out;
 156 }
 157
 158 static GMQCC_INLINE qcfloat_t vec3_notf(vec3_t a) {
 159     return (!a.x && !a.y && !a.z);
 160 }
 161
 162 static GMQCC_INLINE bool vec3_pbool(vec3_t a) {
 163     return (a.x && a.y && a.z);
 164 }
 165
 166 static lex_ctx_t fold_ctx(fold_t *fold) {
 167     lex_ctx_t ctx;
 168     if (fold->parser->lex)
 169         return parser_ctx(fold->parser);
 170
 171     memset(&ctx, 0, sizeof(ctx));
 172     return ctx;
 173 }
 174
 175 static GMQCC_INLINE bool fold_immediate_true(fold_t *fold, ast_value *v) {
 176     switch (v->expression.vtype) {
 177         case TYPE_FLOAT:
 178             return !!v->constval.vfloat;
 179         case TYPE_INTEGER:
 180             return !!v->constval.vint;
 181         case TYPE_VECTOR:
 182             if (OPTS_FLAG(CORRECT_LOGIC))
 183                 return vec3_pbool(v->constval.vvec);
 184             return !!(v->constval.vvec.x);
 185         case TYPE_STRING:
 186             if (!v->constval.vstring)
 187                 return false;
 188             if (OPTS_FLAG(TRUE_EMPTY_STRINGS))
 189                 return true;
 190             return !!v->constval.vstring[0];
 191         default:
 192             compile_error(fold_ctx(fold), "internal error: fold_immediate_true on invalid type");
 193             break;
 194     }
 195     return !!v->constval.vfunc;
 196 }
 197
 198 /* Handy macros to determine if an ast_value can be constant folded. */
 199 #define fold_can_1(X)  \
 200     (ast_istype(((ast_expression*)(X)), ast_value) && (X)->hasvalue && ((X)->cvq == CV_CONST) && \
 201                 ((ast_expression*)(X))->vtype != TYPE_FUNCTION)
 202
 203 #define fold_can_2(X, Y) (fold_can_1(X) && fold_can_1(Y))
 204 #define fold_can_div(X) (fold_immvalue_float(X) != 0.0f)
 205
 206 #define fold_immvalue_float(E)  ((E)->constval.vfloat)
 207 #define fold_immvalue_vector(E) ((E)->constval.vvec)
 208 #define fold_immvalue_string(E) ((E)->constval.vstring)
 209
 210 #ifdef INFINITY
 211 #   define fold_infinity_float  INFINITY
 212 #else
 213 #   define fold_infinity_float  (1.0 / 0.0)
 214 #endif /*! INFINITY */
 215
 216 #define fold_infinity_vector \
 217     vec3_create(             \
 218         fold_infinity_float, \
 219         fold_infinity_float, \
 220         fold_infinity_float  \
 221     )
 222
 223 fold_t *fold_init(parser_t *parser) {
 224     fold_t *fold                 = (fold_t*)mem_a(sizeof(fold_t));
 225     fold->parser                 = parser;
 226     fold->imm_float              = NULL;
 227     fold->imm_vector             = NULL;
 228     fold->imm_string             = NULL;
 229     fold->imm_string_untranslate = util_htnew(FOLD_STRING_UNTRANSLATE_HTSIZE);
 230     fold->imm_string_dotranslate = util_htnew(FOLD_STRING_DOTRANSLATE_HTSIZE);
 231
 232     /*
 233      * prime the tables with common constant values at constant
 234      * locations.
 235      */
 236     (void)fold_constgen_float (fold,  0.0f);
 237     (void)fold_constgen_float (fold,  1.0f);
 238     (void)fold_constgen_float (fold, -1.0f);
 239     (void)fold_constgen_float (fold,  fold_infinity_float); /* +inf */
 240
 241     (void)fold_constgen_vector(fold, vec3_create(0.0f, 0.0f, 0.0f));
 242     (void)fold_constgen_vector(fold, vec3_create(-1.0f, -1.0f, -1.0f));
 243     (void)fold_constgen_vector(fold, fold_infinity_vector); /* +inf */
 244
 245     return fold;
 246 }
 247
 248 bool fold_generate(fold_t *fold, ir_builder *ir) {
 249     /* generate globals for immediate folded values */
 250     size_t     i;
 251     ast_value *cur;
 252
 253     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_float);   ++i)
 254         if (!ast_global_codegen ((cur = fold->imm_float[i]), ir, false)) goto err;
 255     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_vector);  ++i)
 256         if (!ast_global_codegen((cur = fold->imm_vector[i]), ir, false)) goto err;
 257     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_string);  ++i)
 258         if (!ast_global_codegen((cur = fold->imm_string[i]), ir, false)) goto err;
 259
 260     return true;
 261
 262 err:
 263     con_out("failed to generate global %s\n", cur->name);
 264     ir_builder_delete(ir);
 265     return false;
 266 }
 267
 268 void fold_cleanup(fold_t *fold) {
 269     size_t i;
 270
 271     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_float);  ++i) ast_delete(fold->imm_float[i]);
 272     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_vector); ++i) ast_delete(fold->imm_vector[i]);
 273     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_string); ++i) ast_delete(fold->imm_string[i]);
 274
 275     vec_free(fold->imm_float);
 276     vec_free(fold->imm_vector);
 277     vec_free(fold->imm_string);
 278
 279     util_htdel(fold->imm_string_untranslate);
 280     util_htdel(fold->imm_string_dotranslate);
 281
 282     mem_d(fold);
 283 }
 284
 285 ast_expression *fold_constgen_float(fold_t *fold, qcfloat_t value) {
 286     ast_value  *out = NULL;
 287     size_t      i;
 288
 289     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_float); i++) {
 290         if (fold->imm_float[i]->constval.vfloat == value)
 291             return (ast_expression*)fold->imm_float[i];
 292     }
 293
 294     out                  = ast_value_new(fold_ctx(fold), "#IMMEDIATE", TYPE_FLOAT);
 295     out->cvq             = CV_CONST;
 296     out->hasvalue        = true;
 297     out->constval.vfloat = value;
 298
 299     vec_push(fold->imm_float, out);
 300
 301     return (ast_expression*)out;
 302 }
 303
 304 ast_expression *fold_constgen_vector(fold_t *fold, vec3_t value) {
 305     ast_value *out;
 306     size_t     i;
 307
 308     for (i = 0; i < vec_size(fold->imm_vector); i++) {
 309         if (vec3_cmp(fold->imm_vector[i]->constval.vvec, value))
 310             return (ast_expression*)fold->imm_vector[i];
 311     }
 312
 313     out                = ast_value_new(fold_ctx(fold), "#IMMEDIATE", TYPE_VECTOR);
 314     out->cvq           = CV_CONST;
 315     out->hasvalue      = true;
 316     out->constval.vvec = value;
 317
 318     vec_push(fold->imm_vector, out);
 319
 320     return (ast_expression*)out;
 321 }
 322
 323 ast_expression *fold_constgen_string(fold_t *fold, const char *str, bool translate) {
 324     hash_table_t *table = (translate) ? fold->imm_string_untranslate : fold->imm_string_dotranslate;
 325     ast_value    *out   = NULL;
 326     size_t        hash  = util_hthash(table, str);
 327
 328     if ((out = (ast_value*)util_htgeth(table, str, hash)))
 329         return (ast_expression*)out;
 330
 331     if (translate) {
 332         char name[32];
 333         util_snprintf(name, sizeof(name), "dotranslate_%lu", (unsigned long)(fold->parser->translated++));
 334         out                    = ast_value_new(parser_ctx(fold->parser), name, TYPE_STRING);
 335         out->expression.flags |= AST_FLAG_INCLUDE_DEF; /* def needs to be included for translatables */
 336     } else
 337         out                    = ast_value_new(fold_ctx(fold), "#IMMEDIATE", TYPE_STRING);
 338
 339     out->cvq              = CV_CONST;
 340     out->hasvalue         = true;
 341     out->isimm            = true;
 342     out->constval.vstring = parser_strdup(str);
 343
 344     vec_push(fold->imm_string, out);
 345     util_htseth(table, str, hash, out);
 346
 347     return (ast_expression*)out;
 348 }
 349
 350
 351 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul_vec(fold_t *fold, vec3_t vec, ast_value *sel, const char *set) {
 352     /*
 353      * vector-component constant folding works by matching the component sets
 354      * to eliminate expensive operations on whole-vectors (3 components at runtime).
 355      * to achive this effect in a clean manner this function generalizes the
 356      * values through the use of a set paramater, which is used as an indexing method
 357      * for creating the elided ast binary expression.
 358      *
 359      * Consider 'n 0 0' where y, and z need to be tested for 0, and x is
 360      * used as the value in a binary operation generating an INSTR_MUL instruction,
 361      * to acomplish the indexing of the correct component value we use set[0], set[1], set[2]
 362      * as x, y, z, where the values of those operations return 'x', 'y', 'z'. Because
 363      * of how ASCII works we can easily deliniate:
 364      * vec.z is the same as set[2]-'x' for when set[2] is 'z', 'z'-'x' results in a
 365      * literal value of 2, using this 2, we know that taking the address of vec->x (float)
 366      * and indxing it with this literal will yeild the immediate address of that component
 367      *
 368      * Of course more work needs to be done to generate the correct index for the ast_member_new
 369      * call, which is no problem: set[0]-'x' suffices that job.
 370      */
 371     qcfloat_t x = (&vec.x)[set[0]-'x'];
 372     qcfloat_t y = (&vec.x)[set[1]-'x'];
 373     qcfloat_t z = (&vec.x)[set[2]-'x'];
 374
 375     if (!y && !z) {
 376         ast_expression *out;
 377         ++opts_optimizationcount[OPTIM_VECTOR_COMPONENTS];
 378         out                        = (ast_expression*)ast_member_new(fold_ctx(fold), (ast_expression*)sel, set[0]-'x', NULL);
 379         out->node.keep             = false;
 380         ((ast_member*)out)->rvalue = true;
 381         if (x != -1)
 382             return (ast_expression*)ast_binary_new(fold_ctx(fold), INSTR_MUL_F, fold_constgen_float(fold, x), out);
 383     }
 384     return NULL;
 385 }
 386
 387
 388 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_neg(fold_t *fold, ast_value *a) {
 389     if (isfloat(a)) {
 390         if (fold_can_1(a))
 391             return fold_constgen_float(fold, -fold_immvalue_float(a));
 392     } else if (isvector(a)) {
 393         if (fold_can_1(a))
 394             return fold_constgen_vector(fold, vec3_neg(fold_immvalue_vector(a)));
 395     }
 396     return NULL;
 397 }
 398
 399 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_not(fold_t *fold, ast_value *a) {
 400     if (isfloat(a)) {
 401         if (fold_can_1(a))
 402             return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_float(a));
 403     } else if (isvector(a)) {
 404         if (fold_can_1(a))
 405             return fold_constgen_float(fold, vec3_notf(fold_immvalue_vector(a)));
 406     } else if (isstring(a)) {
 407         if (fold_can_1(a)) {
 408             if (OPTS_FLAG(TRUE_EMPTY_STRINGS))
 409                 return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a));
 410             else
 411                 return fold_constgen_float(fold, !fold_immvalue_string(a) || !*fold_immvalue_string(a));
 412         }
 413     }
 414     return NULL;
 415 }
 416
 417 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_add(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 418     if (isfloat(a)) {
 419         if (fold_can_2(a, b))
 420             return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) + fold_immvalue_float(b));
 421     } else if (isvector(a)) {
 422         if (fold_can_2(a, b))
 423             return fold_constgen_vector(fold, vec3_add(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 424     }
 425     return NULL;
 426 }
 427
 428 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_sub(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 429     if (isfloat(a)) {
 430         if (fold_can_2(a, b))
 431             return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) - fold_immvalue_float(b));
 432     } else if (isvector(a)) {
 433         if (fold_can_2(a, b))
 434             return fold_constgen_vector(fold, vec3_sub(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 435     }
 436     return NULL;
 437 }
 438
 439 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mul(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 440     if (isfloat(a)) {
 441         if (isvector(b)) {
 442             if (fold_can_2(a, b))
 443                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(b), fold_immvalue_float(a)));
 444         } else {
 445             if (fold_can_2(a, b))
 446                 return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) * fold_immvalue_float(b));
 447         }
 448     } else if (isvector(a)) {
 449         if (isfloat(b)) {
 450             if (fold_can_2(a, b))
 451                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
 452         } else {
 453             if (fold_can_2(a, b)) {
 454                 return fold_constgen_float(fold, vec3_mulvv(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 455             } else if (OPTS_OPTIMIZATION(OPTIM_VECTOR_COMPONENTS) && fold_can_1(a)) {
 456                 ast_expression *out;
 457                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(a), b, "xyz"))) return out;
 458                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(a), b, "yxz"))) return out;
 459                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(a), b, "zxy"))) return out;
 460             } else if (OPTS_OPTIMIZATION(OPTIM_VECTOR_COMPONENTS) && fold_can_1(b)) {
 461                 ast_expression *out;
 462                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(b), a, "xyz"))) return out;
 463                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(b), a, "yxz"))) return out;
 464                 if ((out = fold_op_mul_vec(fold, fold_immvalue_vector(b), a, "zxy"))) return out;
 465             }
 466         }
 467     }
 468     return NULL;
 469 }
 470
 471 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_div(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 472     if (isfloat(a)) {
 473         if (fold_can_2(a, b)) {
 474             if (fold_can_div(b))
 475                 return fold_constgen_float(fold, fold_immvalue_float(a) / fold_immvalue_float(b));
 476             else
 477                 return (ast_expression*)fold->imm_float[3]; /* inf */
 478         }
 479     } else if (isvector(a)) {
 480         if (fold_can_2(a, b)) {
 481             if (fold_can_div(b)) {
 482                 printf("hit wrong logic\n");
 483                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_mulvf(fold_immvalue_vector(a), 1.0f / fold_immvalue_float(b)));
 484             }
 485             else {
 486                 printf("hit logic\n");
 487                 return (ast_expression*)fold->imm_vector[2]; /* inf */
 488             }
 489         } else {
 490             return (ast_expression*)ast_binary_new(
 491                 fold_ctx(fold),
 492                 INSTR_MUL_VF,
 493                 (ast_expression*)a,
 494                 (fold_can_1(b))
 495                     ? (ast_expression*)fold_constgen_float(fold, 1.0f / fold_immvalue_float(b))
 496                     : (ast_expression*)ast_binary_new(
 497                                             fold_ctx(fold),
 498                                             INSTR_DIV_F,
 499                                             (ast_expression*)fold->imm_float[1],
 500                                             (ast_expression*)b
 501                     )
 502             );
 503         }
 504     }
 505     return NULL;
 506 }
 507
 508 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_mod(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 509     if (fold_can_2(a, b)) {
 510         if (fold_can_div(b))
 511             return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) % ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
 512         else
 513             return (ast_expression*)fold->imm_float[3]; /* inf */
 514     }
 515     return NULL;
 516 }
 517
 518 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 519     if (isfloat(a)) {
 520         if (fold_can_2(a, b))
 521             return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) | ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
 522     } else {
 523         if (isvector(b)) {
 524             if (fold_can_2(a, b))
 525                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_or(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 526         } else {
 527             if (fold_can_2(a, b))
 528                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_orvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
 529         }
 530     }
 531     return NULL;
 532 }
 533
 534 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_band(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 535     if (isfloat(a)) {
 536         if (fold_can_2(a, b))
 537             return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) & ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
 538     } else {
 539         if (isvector(b)) {
 540             if (fold_can_2(a, b))
 541                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_and(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 542         } else {
 543             if (fold_can_2(a, b))
 544                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_andvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
 545         }
 546     }
 547     return NULL;
 548 }
 549
 550 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_xor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 551     if (isfloat(a)) {
 552         if (fold_can_2(a, b))
 553             return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)(((qcint_t)fold_immvalue_float(a)) ^ ((qcint_t)fold_immvalue_float(b))));
 554     } else {
 555         if (isvector(b)) {
 556             if (fold_can_2(a, b))
 557                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_xor(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_vector(b)));
 558         } else {
 559             if (fold_can_2(a, b))
 560                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_xorvf(fold_immvalue_vector(a), fold_immvalue_float(b)));
 561         }
 562     }
 563     return NULL;
 564 }
 565
 566 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_lshift(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 567     if (fold_can_2(a, b) && isfloats(a, b))
 568         return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)((qcuint_t)(fold_immvalue_float(a)) << (qcuint_t)(fold_immvalue_float(b))));
 569     return NULL;
 570 }
 571
 572 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_rshift(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 573     if (fold_can_2(a, b) && isfloats(a, b))
 574         return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)((qcuint_t)(fold_immvalue_float(a)) >> (qcuint_t)(fold_immvalue_float(b))));
 575     return NULL;
 576 }
 577
 578 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_andor(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, float expr) {
 579     if (fold_can_2(a, b)) {
 580         if (OPTS_FLAG(PERL_LOGIC)) {
 581             if (fold_immediate_true(fold, a))
 582                 return (ast_expression*)b;
 583         } else {
 584             return fold_constgen_float (
 585                 fold,
 586                 ((expr) ? (fold_immediate_true(fold, a) || fold_immediate_true(fold, b))
 587                         : (fold_immediate_true(fold, a) && fold_immediate_true(fold, b)))
 588                             ? 1
 589                             : 0
 590             );
 591         }
 592     }
 593     return NULL;
 594 }
 595
 596 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_tern(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, ast_value *c) {
 597     if (fold_can_1(a)) {
 598         return fold_immediate_true(fold, a)
 599                     ? (ast_expression*)b
 600                     : (ast_expression*)c;
 601     }
 602     return NULL;
 603 }
 604
 605 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_exp(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 606     if (fold_can_2(a, b))
 607         return fold_constgen_float(fold, (qcfloat_t)powf(fold_immvalue_float(a), fold_immvalue_float(b)));
 608     return NULL;
 609 }
 610
 611 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_lteqgt(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b) {
 612     if (fold_can_2(a,b)) {
 613         if (fold_immvalue_float(a) <  fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[2];
 614         if (fold_immvalue_float(a) == fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[0];
 615         if (fold_immvalue_float(a) >  fold_immvalue_float(b)) return (ast_expression*)fold->imm_float[1];
 616     }
 617     return NULL;
 618 }
 619
 620 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_cmp(fold_t *fold, ast_value *a, ast_value *b, bool ne) {
 621     if (fold_can_2(a, b)) {
 622         return fold_constgen_float(
 623                     fold,
 624                     (ne) ? (fold_immvalue_float(a) != fold_immvalue_float(b))
 625                          : (fold_immvalue_float(a) == fold_immvalue_float(b))
 626                 );
 627     }
 628     return NULL;
 629 }
 630
 631 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_op_bnot(fold_t *fold, ast_value *a) {
 632     if (isfloat(a)) {
 633         if (fold_can_1(a))
 634             return fold_constgen_float(fold, ~((qcint_t)fold_immvalue_float(a)));
 635     } else {
 636         if (isvector(a)) {
 637             if (fold_can_1(a))
 638                 return fold_constgen_vector(fold, vec3_not(fold_immvalue_vector(a)));
 639         }
 640     }
 641     return NULL;
 642 }
 643
 644 ast_expression *fold_op(fold_t *fold, const oper_info *info, ast_expression **opexprs) {
 645     ast_value      *a = (ast_value*)opexprs[0];
 646     ast_value      *b = (ast_value*)opexprs[1];
 647     ast_value      *c = (ast_value*)opexprs[2];
 648     ast_expression *e = NULL;
 649
 650     /* can a fold operation be applied to this operator usage? */
 651     if (!info->folds)
 652         return NULL;
 653
 654     switch(info->operands) {
 655         case 3: if(!c) return NULL;
 656         case 2: if(!b) return NULL;
 657         case 1:
 658         if(!a) {
 659             compile_error(fold_ctx(fold), "internal error: fold_op no operands to fold\n");
 660             return NULL;
 661         }
 662     }
 663
 664     /*
 665      * we could use a boolean and default case but ironically gcc produces
 666      * invalid broken assembly from that operation. clang/tcc get it right,
 667      * but interestingly ignore compiling this to a jump-table when I do that,
 668      * this happens to be the most efficent method, since you have per-level
 669      * granularity on the pointer check happening only for the case you check
 670      * it in. Opposed to the default method which would involve a boolean and
 671      * pointer check after wards.
 672      */
 673     #define fold_op_case(ARGS, ARGS_OPID, OP, ARGS_FOLD)    \
 674         case opid##ARGS ARGS_OPID:                          \
 675             if ((e = fold_op_##OP ARGS_FOLD)) {             \
 676                 ++opts_optimizationcount[OPTIM_CONST_FOLD]; \
 677             }                                               \
 678             return e
 679
 680     switch(info->id) {
 681         fold_op_case(2, ('-', 'P'),    neg,    (fold, a));
 682         fold_op_case(2, ('!', 'P'),    not,    (fold, a));
 683         fold_op_case(1, ('+'),         add,    (fold, a, b));
 684         fold_op_case(1, ('-'),         sub,    (fold, a, b));
 685         fold_op_case(1, ('*'),         mul,    (fold, a, b));
 686         fold_op_case(1, ('/'),         div,    (fold, a, b));
 687         fold_op_case(1, ('%'),         mod,    (fold, a, b));
 688         fold_op_case(1, ('|'),         bor,    (fold, a, b));
 689         fold_op_case(1, ('&'),         band,   (fold, a, b));
 690         fold_op_case(1, ('^'),         xor,    (fold, a, b));
 691         fold_op_case(2, ('<', '<'),    lshift, (fold, a, b));
 692         fold_op_case(2, ('>', '>'),    rshift, (fold, a, b));
 693         fold_op_case(2, ('|', '|'),    andor,  (fold, a, b, true));
 694         fold_op_case(2, ('&', '&'),    andor,  (fold, a, b, false));
 695         fold_op_case(2, ('?', ':'),    tern,   (fold, a, b, c));
 696         fold_op_case(2, ('*', '*'),    exp,    (fold, a, b));
 697         fold_op_case(3, ('<','=','>'), lteqgt, (fold, a, b));
 698         fold_op_case(2, ('!', '='),    cmp,    (fold, a, b, true));
 699         fold_op_case(2, ('=', '='),    cmp,    (fold, a, b, false));
 700         fold_op_case(2, ('~', 'P'),    bnot,   (fold, a));
 701     }
 702     #undef fold_op_case
 703     compile_error(fold_ctx(fold), "internal error: attempted to constant-fold for unsupported operator");
 704     return NULL;
 705 }
 706
 707 /*
 708  * Constant folding for compiler intrinsics, simaler approach to operator
 709  * folding, primarly: individual functions for each intrinsics to fold,
 710  * and a generic selection function.
 711  */
 712 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_mod(fold_t *fold, ast_value *lhs, ast_value *rhs) {
 713     return fold_constgen_float(
 714                 fold,
 715                 fmodf(
 716                     fold_immvalue_float(lhs),
 717                     fold_immvalue_float(rhs)
 718                 )
 719             );
 720 }
 721
 722 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_pow(fold_t *fold, ast_value *lhs, ast_value *rhs) {
 723     return fold_constgen_float(
 724                 fold,
 725                 powf(
 726                     fold_immvalue_float(lhs),
 727                     fold_immvalue_float(rhs)
 728                 )
 729             );
 730 }
 731
 732 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_exp(fold_t *fold, ast_value *value) {
 733     return fold_constgen_float(fold, exp(fold_immvalue_float(value)));
 734 }
 735
 736 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_isnan(fold_t *fold, ast_value *value) {
 737     return fold_constgen_float(fold, isnan(fold_immvalue_float(value)) != 0.0f);
 738 }
 739
 740 static GMQCC_INLINE ast_expression *fold_intrin_fabs(fold_t *fold, ast_value *value) {
 741     return fold_constgen_float(fold, fabs(fold_immvalue_float(value)));
 742 }
 743
 744 ast_expression *fold_intrin(fold_t *fold, const char *intrin, ast_expression **arg) {
 745     if (!strcmp(intrin, "mod"))   return fold_intrin_mod  (fold, (ast_value*)arg[0], (ast_value*)arg[1]);
 746     if (!strcmp(intrin, "pow"))   return fold_intrin_pow  (fold, (ast_value*)arg[0], (ast_value*)arg[1]);
 747     if (!strcmp(intrin, "exp"))   return fold_intrin_exp  (fold, (ast_value*)arg[0]);
 748     if (!strcmp(intrin, "isnan")) return fold_intrin_isnan(fold, (ast_value*)arg[0]);
 749     if (!strcmp(intrin, "fabs"))  return fold_intrin_fabs (fold, (ast_value*)arg[0]);
 750
 751     return NULL;
 752 }
 753
 754 /*
 755  * These are all the actual constant folding methods that happen in between
 756  * the AST/IR stage of the compiler , i.e eliminating branches for const
 757  * expressions, which is the only supported thing so far. We undefine the
 758  * testing macros here because an ir_value is differant than an ast_value.
 759  */
 760 #undef expect
 761 #undef isfloat
 762 #undef isstring
 763 #undef isvector
 764 #undef fold_immvalue_float
 765 #undef fold_immvalue_string
 766 #undef fold_immvalue_vector
 767 #undef fold_can_1
 768 #undef fold_can_2
 769
 770 #define isfloat(X)              ((X)->vtype == TYPE_FLOAT)
 771 /*#define isstring(X)             ((X)->vtype == TYPE_STRING)*/
 772 /*#define isvector(X)             ((X)->vtype == TYPE_VECTOR)*/
 773 #define fold_immvalue_float(X)  ((X)->constval.vfloat)
 774 /*#define fold_immvalue_vector(X) ((X)->constval.vvec)*/
 775 /*#define fold_immvalue_string(X) ((X)->constval.vstring)*/
 776 #define fold_can_1(X)           ((X)->hasvalue && (X)->cvq == CV_CONST)
 777 /*#define fold_can_2(X,Y)         (fold_can_1(X) && fold_can_1(Y))*/
 778
 779
 780 int fold_cond(ir_value *condval, ast_function *func, ast_ifthen *branch) {
 781     if (isfloat(condval) && fold_can_1(condval) && OPTS_OPTIMIZATION(OPTIM_CONST_FOLD_DCE)) {
 782         ast_expression_codegen *cgen;
 783         ir_block               *elide;
 784         ir_value               *dummy;
 785         bool                    istrue  = (fold_immvalue_float(condval) != 0.0f && branch->on_true);
 786         bool                    isfalse = (fold_immvalue_float(condval) == 0.0f && branch->on_false);
 787         ast_expression         *path    = (istrue)  ? branch->on_true  :
 788                                           (isfalse) ? branch->on_false : NULL;
 789         if (!path) {
 790             /*
 791              * no path to take implies that the evaluation is if(0) and there
 792              * is no else block. so eliminate all the code.
 793              */
 794             ++opts_optimizationcount[OPTIM_CONST_FOLD_DCE];
 795             return true;
 796         }
 797
 798         if (!(elide = ir_function_create_block(ast_ctx(branch), func->ir_func, ast_function_label(func, ((istrue) ? "ontrue" : "onfalse")))))
 799             return false;
 800         if (!(*(cgen = path->codegen))((ast_expression*)path, func, false, &dummy))
 801             return false;
 802         if (!ir_block_create_jump(func->curblock, ast_ctx(branch), elide))
 803             return false;
 804         /*
 805          * now the branch has been eliminated and the correct block for the constant evaluation
 806          * is expanded into the current block for the function.
 807          */
 808         func->curblock = elide;
 809         ++opts_optimizationcount[OPTIM_CONST_FOLD_DCE];
 810         return true;
 811     }
 812     return -1; /* nothing done */
 813 }