; NOTE: Assertions have been autogenerated by utils/update_test_checks.py
; RUN: opt < %s -instsimplify -S -verify | FileCheck %s

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;; Vector Operations
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; insertelement

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_idx_undef(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @insertelement_idx_undef(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> poison
;
  %r = insertelement <vscale x 4 x i32> %a, i32 5, i64 undef
  ret <vscale x 4 x i32> %r
}

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_value_undef(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @insertelement_value_undef(
; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]], i32 undef, i64 0
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> [[R]]
;
  %r = insertelement <vscale x 4 x i32> %a, i32 undef, i64 0
  ret <vscale x 4 x i32> %r
}

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_idx_maybe_out_of_bound(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @insertelement_idx_maybe_out_of_bound(
; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]], i32 5, i64 4
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> [[R]]
;
  %r = insertelement <vscale x 4 x i32> %a, i32 5, i64 4
  ret <vscale x 4 x i32> %r
}

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_idx_large_bound(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @insertelement_idx_large_bound(
; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = insertelement <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]], i32 5, i64 12345
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> [[R]]
;
  %r = insertelement <vscale x 4 x i32> %a, i32 5, i64 12345
  ret <vscale x 4 x i32> %r
}

define <vscale x 4 x i32> @insert_extract_element_same_vec_idx_1(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @insert_extract_element_same_vec_idx_1(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]]
;
  %v = extractelement <vscale x 4 x i32> %a, i64 1
  %r = insertelement <vscale x 4 x i32> %a, i32 %v, i64 1
  ret <vscale x 4 x i32> %r
}

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_inline_to_ret() {
; CHECK-LABEL: @insertelement_inline_to_ret(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0)
;
  %i = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0
  ret <vscale x 4 x i32> %i
}

define <vscale x 4 x i32> @insertelement_shufflevector_inline_to_ret() {
; CHECK-LABEL: @insertelement_shufflevector_inline_to_ret(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x i32> shufflevector (<vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0), <vscale x 4 x i32> undef, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer)
;
  %i = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0
  %i2 = shufflevector <vscale x 4 x i32> %i, <vscale x 4 x i32> undef, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer
  ret <vscale x 4 x i32> %i2
}

; extractelement

define i32 @extractelement_idx_undef(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_idx_undef(
; CHECK-NEXT:    ret i32 poison
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %a, i64 undef
  ret i32 %r
}

define i32 @extractelement_vec_undef(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_vec_undef(
; CHECK-NEXT:    ret i32 undef
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> undef, i64 1
  ret i32 %r
}

define i32 @extractelement_idx_maybe_out_of_bound(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_idx_maybe_out_of_bound(
; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = extractelement <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]], i64 4
; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %a, i64 4
  ret i32 %r
}
define i32 @extractelement_idx_large_bound(<vscale x 4 x i32> %a) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_idx_large_bound(
; CHECK-NEXT:    [[R:%.*]] = extractelement <vscale x 4 x i32> [[A:%.*]], i64 12345
; CHECK-NEXT:    ret i32 [[R]]
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %a, i64 12345
  ret i32 %r
}

define i32 @insert_extract_element_same_vec_idx_2() {
; CHECK-LABEL: @insert_extract_element_same_vec_idx_2(
; CHECK-NEXT:    ret i32 1
;
  %v = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i64 4
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %v, i64 4
  ret i32 %r
}

define i32 @insert_extract_element_same_vec_idx_3() {
; CHECK-LABEL: @insert_extract_element_same_vec_idx_3(
; CHECK-NEXT:    ret i32 1
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i64 4), i64 4
  ret i32 %r
}

define i32 @insert_extract_element_same_vec_idx_4() {
; CHECK-LABEL: @insert_extract_element_same_vec_idx_4(
; CHECK-NEXT:    ret i32 1
;
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 4), i32 2, i64 3), i64 4
  ret i32 %r
}

; Known values of vscale intrinsic

define i64 @vscale64_range4_4() vscale_range(4,4) {
; CHECK-LABEL: @vscale64_range4_4(
; CHECK-NEXT:  entry:
; CHECK-NEXT:    ret i64 4
;
entry:
  %vscale = call i64 @llvm.vscale.i64()
  ret i64 %vscale
}

; more complicated expressions

define <vscale x 2 x i1> @cmp_le_smax_always_true(<vscale x 2 x i64> %x) {
; CHECK-LABEL: @cmp_le_smax_always_true(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 2 x i1> shufflevector (<vscale x 2 x i1> insertelement (<vscale x 2 x i1> poison, i1 true, i32 0), <vscale x 2 x i1> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
;
  %cmp = icmp sle <vscale x 2 x i64> %x, shufflevector (<vscale x 2 x i64> insertelement (<vscale x 2 x i64> poison, i64 9223372036854775807, i32 0), <vscale x 2 x i64> poison, <vscale x 2 x i32> zeroinitializer)
  ret <vscale x 2 x i1> %cmp
}

define <vscale x 4 x float> @bitcast() {
; CHECK-LABEL: @bitcast(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x float> bitcast (<vscale x 4 x i32> shufflevector (<vscale x 4 x i32> insertelement (<vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0), <vscale x 4 x i32> undef, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer) to <vscale x 4 x float>)
;
  %i1 = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 1, i32 0
  %i2 = shufflevector <vscale x 4 x i32> %i1, <vscale x 4 x i32> undef, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer
  %i3 = bitcast <vscale x 4 x i32> %i2 to <vscale x 4 x float>
  ret <vscale x 4 x float> %i3
}

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;; Memory Access and Addressing Operations
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; getelementptr

define <vscale x 4 x ptr> @getelementptr_constant_foldable_1() {
; CHECK-LABEL: @getelementptr_constant_foldable_1(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer
;
  %ptr = getelementptr i32, <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer, <vscale x 4 x i64> undef
  ret <vscale x 4 x ptr> %ptr
}

define <vscale x 4 x ptr> @getelementptr_constant_foldable_2() {
; CHECK-LABEL: @getelementptr_constant_foldable_2(
; CHECK-NEXT:    ret <vscale x 4 x ptr> zeroinitializer
;
  %ptr = getelementptr <vscale x 4 x i32>, ptr null, <vscale x 4 x i64> undef
  ret <vscale x 4 x ptr> %ptr
}

; fold getelementptr P, 0 -> P.
define ptr @getelementptr_constant_foldable_3() {
; CHECK-LABEL: @getelementptr_constant_foldable_3(
; CHECK-NEXT:    ret ptr null
;
  ret ptr null
}

define ptr @getelementptr_not_constant_foldable(i64 %x) {
; CHECK-LABEL: @getelementptr_not_constant_foldable(
; CHECK-NEXT:    [[PTR:%.*]] = getelementptr <vscale x 4 x i32>, ptr null, i64 [[X:%.*]]
; CHECK-NEXT:    ret ptr [[PTR]]
;
  %ptr = getelementptr <vscale x 4 x i32>, ptr null, i64 %x
  ret ptr %ptr
}

; Check GEP's result is known to be non-null.
define i1 @getelementptr_check_non_null(ptr %ptr) {
; CHECK-LABEL: @getelementptr_check_non_null(
; CHECK-NEXT:    ret i1 false
;
  %x = getelementptr inbounds <vscale x 16 x i8>, ptr %ptr, i32 1
  %cmp = icmp eq ptr %x, null
  ret i1 %cmp
}

define i32 @extractelement_splat_constant_index(i32 %v) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_splat_constant_index(
; CHECK-NEXT:    ret i32 [[V:%.*]]
;
  %in = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 %v, i32 0
  %splat = shufflevector <vscale x 4 x i32> %in, <vscale x 4 x i32> poison, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %splat, i32 1
  ret i32 %r
}

define i32 @extractelement_splat_variable_index(i32 %v, i32 %idx) {
; CHECK-LABEL: @extractelement_splat_variable_index(
; CHECK-NEXT:    ret i32 [[V:%.*]]
;
  %in = insertelement <vscale x 4 x i32> undef, i32 %v, i32 0
  %splat = shufflevector <vscale x 4 x i32> %in, <vscale x 4 x i32> undef, <vscale x 4 x i32> zeroinitializer
  %r = extractelement <vscale x 4 x i32> %splat, i32 %idx
  ret i32 %r
}


declare i64 @llvm.vscale.i64()