SMTVisitors.h

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//===- SMTVisitors.h - SMT Dialect Visitors ---------------------*- C++ -*-===//
//
// Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
// See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
// SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
//
//===----------------------------------------------------------------------===//
//
// This file defines visitors that make it easier to work with the SMT IR.
//
//===----------------------------------------------------------------------===//
 
#ifndef MLIR_DIALECT_SMT_IR_SMTVISITORS_H
#define MLIR_DIALECT_SMT_IR_SMTVISITORS_H
 
#include "llzk/Dialect/SMT/IR/SMTOps.h"
 
#include <llvm/ADT/TypeSwitch.h>
 
namespace llzk::smt {

template <typename ConcreteType, typename ResultType = void, typename... ExtraArgs>
class SMTOpVisitor {
public:
  ResultType dispatchSMTOpVisitor(mlir::Operation *op, ExtraArgs... args) {
    auto *thisCast = static_cast<ConcreteType *>(this);
    return mlir::TypeSwitch<mlir::Operation *, ResultType>(op)
        .template Case<
            // Constants
            BoolConstantOp, IntConstantOp, BVConstantOp,
            // Bit-vector arithmetic
            BVNegOp, BVAddOp, BVMulOp, BVURemOp, BVSRemOp, BVSModOp, BVShlOp, BVLShrOp, BVAShrOp,
            BVUDivOp, BVSDivOp,
            // Bit-vector bitwise
            BVNotOp, BVAndOp, BVOrOp, BVXOrOp,
            // Other bit-vector ops
            ConcatOp, ExtractOp, RepeatOp, BVCmpOp, BV2IntOp,
            // Int arithmetic
            IntAddOp, IntMulOp, IntSubOp, IntDivOp, IntModOp, IntCmpOp, Int2BVOp,
            // Core Ops
            EqOp, DistinctOp, IteOp,
            // Variable/symbol declaration
            DeclareFunOp, ApplyFuncOp,
            // solver interaction
            SolverOp, AssertOp, ResetOp, PushOp, PopOp, CheckOp, SetLogicOp,
            // Boolean logic
            NotOp, AndOp, OrOp, XOrOp, ImpliesOp,
            // Arrays
            ArrayStoreOp, ArraySelectOp, ArrayBroadcastOp,
            // Quantifiers
            ForallOp, ExistsOp, YieldOp>([&](auto expr) -> ResultType {
      return thisCast->visitSMTOp(expr, args...);
    }).Default([&](auto) -> ResultType { return thisCast->visitInvalidSMTOp(op, args...); });
  }

  ResultType visitInvalidSMTOp(mlir::Operation *op, ExtraArgs... /*args*/) {
    op->emitOpError("unknown SMT node");
    abort();
  }

  ResultType visitUnhandledSMTOp(mlir::Operation * /*op*/, ExtraArgs... /*args*/) {
    return ResultType();
  }
 
#define HANDLE(OPTYPE, OPKIND)                                                                     \
  ResultType visitSMTOp(OPTYPE op, ExtraArgs... args) {                                            \
    return static_cast<ConcreteType *>(this)->visit##OPKIND##SMTOp(op, args...);                   \
  }
 
  // Constants
  HANDLE(BoolConstantOp, Unhandled);
  HANDLE(IntConstantOp, Unhandled);
  HANDLE(BVConstantOp, Unhandled);
 
  // Bit-vector arithmetic
  HANDLE(BVNegOp, Unhandled);
  HANDLE(BVAddOp, Unhandled);
  HANDLE(BVMulOp, Unhandled);
  HANDLE(BVURemOp, Unhandled);
  HANDLE(BVSRemOp, Unhandled);
  HANDLE(BVSModOp, Unhandled);
  HANDLE(BVShlOp, Unhandled);
  HANDLE(BVLShrOp, Unhandled);
  HANDLE(BVAShrOp, Unhandled);
  HANDLE(BVUDivOp, Unhandled);
  HANDLE(BVSDivOp, Unhandled);
 
  // Bit-vector bitwise operations
  HANDLE(BVNotOp, Unhandled);
  HANDLE(BVAndOp, Unhandled);
  HANDLE(BVOrOp, Unhandled);
  HANDLE(BVXOrOp, Unhandled);
 
  // Other bit-vector operations
  HANDLE(ConcatOp, Unhandled);
  HANDLE(ExtractOp, Unhandled);
  HANDLE(RepeatOp, Unhandled);
  HANDLE(BVCmpOp, Unhandled);
  HANDLE(BV2IntOp, Unhandled);
 
  // Int arithmetic
  HANDLE(IntAddOp, Unhandled);
  HANDLE(IntMulOp, Unhandled);
  HANDLE(IntSubOp, Unhandled);
  HANDLE(IntDivOp, Unhandled);
  HANDLE(IntModOp, Unhandled);
 
  HANDLE(IntCmpOp, Unhandled);
  HANDLE(Int2BVOp, Unhandled);
 
  HANDLE(EqOp, Unhandled);
  HANDLE(DistinctOp, Unhandled);
  HANDLE(IteOp, Unhandled);
 
  HANDLE(DeclareFunOp, Unhandled);
  HANDLE(ApplyFuncOp, Unhandled);
 
  HANDLE(SolverOp, Unhandled);
  HANDLE(AssertOp, Unhandled);
  HANDLE(ResetOp, Unhandled);
  HANDLE(PushOp, Unhandled);
  HANDLE(PopOp, Unhandled);
  HANDLE(CheckOp, Unhandled);
  HANDLE(SetLogicOp, Unhandled);
 
  // Boolean logic operations
  HANDLE(NotOp, Unhandled);
  HANDLE(AndOp, Unhandled);
  HANDLE(OrOp, Unhandled);
  HANDLE(XOrOp, Unhandled);
  HANDLE(ImpliesOp, Unhandled);
 
  // Array operations
  HANDLE(ArrayStoreOp, Unhandled);
  HANDLE(ArraySelectOp, Unhandled);
  HANDLE(ArrayBroadcastOp, Unhandled);
 
  // Quantifier operations
  HANDLE(ForallOp, Unhandled);
  HANDLE(ExistsOp, Unhandled);
  HANDLE(YieldOp, Unhandled);
 
#undef HANDLE
};

template <typename ConcreteType, typename ResultType = void, typename... ExtraArgs>
class SMTTypeVisitor {
public:
  ResultType dispatchSMTTypeVisitor(mlir::Type type, ExtraArgs... args) {
    auto *thisCast = static_cast<ConcreteType *>(this);
    return mlir::TypeSwitch<mlir::Type, ResultType>(type)
        .template Case<BoolType, IntType, BitVectorType, ArrayType, SMTFuncType, SortType>(
            [&](auto expr) -> ResultType { return thisCast->visitSMTType(expr, args...); }
        )
        .Default([&](auto) -> ResultType { return thisCast->visitInvalidSMTType(type, args...); });
  }

  ResultType visitInvalidSMTType(mlir::Type /*type*/, ExtraArgs... /*args*/) { abort(); }

  ResultType visitUnhandledSMTType(mlir::Type /*type*/, ExtraArgs... /*args*/) {
    return ResultType();
  }
 
#define HANDLE(TYPE, KIND)                                                                         \
  ResultType visitSMTType(TYPE op, ExtraArgs... args) {                                            \
    return static_cast<ConcreteType *>(this)->visit##KIND##SMTType(op, args...);                   \
  }
 
  HANDLE(BoolType, Unhandled);
  HANDLE(IntType, Unhandled);
  HANDLE(BitVectorType, Unhandled);
  HANDLE(ArrayType, Unhandled);
  HANDLE(SMTFuncType, Unhandled);
  HANDLE(SortType, Unhandled);
 
#undef HANDLE
};
 
} // namespace llzk::smt
 
#endif // MLIR_DIALECT_SMT_IR_SMTVISITORS_H