Move some comparison simplifications to match.pd
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobfb4b342d31d26a03bc756c538f6635f2acf6ddb2
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2015 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_pow2p
35    HONOR_NANS)
37 /* Operator lists.  */
38 (define_operator_list tcc_comparison
39   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
40 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
41   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
43   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
45   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
46 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
47 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
49 (define_operator_list LOG BUILT_IN_LOGF BUILT_IN_LOG BUILT_IN_LOGL)
50 (define_operator_list EXP BUILT_IN_EXPF BUILT_IN_EXP BUILT_IN_EXPL)
51 (define_operator_list LOG2 BUILT_IN_LOG2F BUILT_IN_LOG2 BUILT_IN_LOG2L)
52 (define_operator_list EXP2 BUILT_IN_EXP2F BUILT_IN_EXP2 BUILT_IN_EXP2L)
53 (define_operator_list LOG10 BUILT_IN_LOG10F BUILT_IN_LOG10 BUILT_IN_LOG10L)
54 (define_operator_list EXP10 BUILT_IN_EXP10F BUILT_IN_EXP10 BUILT_IN_EXP10L)
55 (define_operator_list POW BUILT_IN_POWF BUILT_IN_POW BUILT_IN_POWL)
56 (define_operator_list POW10 BUILT_IN_POW10F BUILT_IN_POW10 BUILT_IN_POW10L)
57 (define_operator_list SQRT BUILT_IN_SQRTF BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTL)
58 (define_operator_list CBRT BUILT_IN_CBRTF BUILT_IN_CBRT BUILT_IN_CBRTL)
59 (define_operator_list SIN BUILT_IN_SINF BUILT_IN_SIN BUILT_IN_SINL)
60 (define_operator_list COS BUILT_IN_COSF BUILT_IN_COS BUILT_IN_COSL)
61 (define_operator_list TAN BUILT_IN_TANF BUILT_IN_TAN BUILT_IN_TANL)
62 (define_operator_list COSH BUILT_IN_COSHF BUILT_IN_COSH BUILT_IN_COSHL)
63 (define_operator_list CEXPI BUILT_IN_CEXPIF BUILT_IN_CEXPI BUILT_IN_CEXPIL)
65 /* Simplifications of operations with one constant operand and
66    simplifications to constants or single values.  */
68 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
69   (simplify
70     (op @0 integer_zerop)
71     (non_lvalue @0)))
73 /* 0 +p index -> (type)index */
74 (simplify
75  (pointer_plus integer_zerop @1)
76  (non_lvalue (convert @1)))
78 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
79    Likewise if the operands are reversed.  */
80 (simplify
81  (plus:c @0 real_zerop@1)
82  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
83   (non_lvalue @0)))
85 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
86 (simplify
87  (minus @0 real_zerop@1)
88  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
89   (non_lvalue @0)))
91 /* Simplify x - x.
92    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
93    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
94    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
95    is volatile.  */
96 (simplify
97  (minus @0 @0)
98  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
99   { build_zero_cst (type); }))
101 (simplify
102  (mult @0 integer_zerop@1)
103  @1)
105 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
106    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
107    same in modes with signed zeros, since multiplying a
108    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
109 (simplify
110  (mult @0 real_zerop@1)
111  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
112   @1))
114 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
115    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
116 (simplify
117  (mult @0 real_onep)
118  (if (!HONOR_SNANS (type)
119       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
120           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
121   (non_lvalue @0)))
123 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
124 (simplify
125  (mult @0 real_minus_onep)
126   (if (!HONOR_SNANS (type)
127        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
128            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
129    (negate @0)))
131 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
132    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
133 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
134   (simplify
135     (op @0 integer_onep)
136     (non_lvalue @0)))
138 /* X / -1 is -X.  */
139 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
140  (simplify
141    (div @0 integer_minus_onep@1)
142    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
143     (negate @0))))
145 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
146    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
147 (simplify
148  (floor_div @0 @1)
149  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
150       && TYPE_UNSIGNED (type))
151   (trunc_div @0 @1)))
153 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
154    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
155 (for div (trunc_div exact_div)
156  (simplify
157   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
158   (with {
159     bool overflow_p;
160     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
161    }
162    (if (!overflow_p)
163     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
164     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
165          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
166      { build_zero_cst (type); })))))
168 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
169    NaNs or Infinities.  */
170 (simplify
171  (rdiv @0 @0)
172  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
173       && ! HONOR_NANS (type)
174       && ! HONOR_INFINITIES (type))
175   { build_one_cst (type); }))
177 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
178    NaNs or Infinities.  */
179 (simplify
180  (rdiv:c @0 (negate @0))
181  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
182       && ! HONOR_NANS (type)
183       && ! HONOR_INFINITIES (type))
184   { build_minus_one_cst (type); }))
186 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
187 (simplify
188  (rdiv @0 real_onep)
189  (if (!HONOR_SNANS (type))
190   (non_lvalue @0)))
192 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
193 (simplify
194  (rdiv @0 real_minus_onep)
195  (if (!HONOR_SNANS (type))
196   (negate @0)))
198 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
199    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
200    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
201    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
202    tell if it is or not in a portable manner.  */
203 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
204  (simplify
205   (rdiv @0 cst@1)
206   (if (optimize)
207    (if (flag_reciprocal_math
208         && !real_zerop (@1))
209     (with
210      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
211      (if (tem)
212       (mult @0 { tem; } )))
213     (if (cst != COMPLEX_CST)
214      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
215       (if (inverse)
216        (mult @0 { inverse; } ))))))))
218 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
219    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
220 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
221  /* 0 % X is always zero.  */
222  (simplify
223   (mod integer_zerop@0 @1)
224   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
225   (if (!integer_zerop (@1))
226    @0))
227  /* X % 1 is always zero.  */
228  (simplify
229   (mod @0 integer_onep)
230   { build_zero_cst (type); })
231  /* X % -1 is zero.  */
232  (simplify
233   (mod @0 integer_minus_onep@1)
234   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
235    { build_zero_cst (type); }))
236  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
237  (simplify
238   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
239   @2)
240  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
241  (simplify
242   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
243   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
244        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
245        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
246    { build_zero_cst (type); })))
248 /* X % -C is the same as X % C.  */
249 (simplify
250  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
251   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
252        && !TREE_OVERFLOW (@1)
253        && wi::neg_p (@1)
254        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
255        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
256        && !sign_bit_p (@1, @1))
257    (trunc_mod @0 (negate @1))))
259 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
260 (simplify
261  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
262  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
263       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
264       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
265   (trunc_mod @0 (convert @1))))
267 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
268 (simplify
269  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult (trunc_div @0 @1) @1)))
270  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
271   (trunc_mod (convert @0) (convert @1))))
273 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
274    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
275    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
276    to A & ((C << N) - 1).  */
277 (match (power_of_two_cand @1)
278  INTEGER_CST@1)
279 (match (power_of_two_cand @1)
280  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
281 (for mod (trunc_mod floor_mod)
282  (simplify
283   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
284   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
285         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
286         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
287         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
288    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
290 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
291 (simplify
292  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
293  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
294   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
295                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
296                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
298 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
299 (simplify
300  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
301  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
302   (bit_and @0 (negate @1))))
304 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
305 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
306  (simplify
307   (div (mult @0 @1) @1)
308   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
309        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
310    @0)))
312 /* Simplify cos (-x) -> cos (x).  */
313 (for op (negate abs)
314 (for coss (COS COSH)
315  (simplify
316   (coss (op @0))
317    (coss @0))))
319 /* X % Y is smaller than Y.  */
320 (for cmp (lt ge)
321  (simplify
322   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
323   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
324    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
325 (for cmp (gt le)
326  (simplify
327   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
328   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
329    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
331 /* x | ~0 -> ~0  */
332 (simplify
333   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
334   @1)
336 /* x & 0 -> 0  */
337 (simplify
338   (bit_and @0 integer_zerop@1)
339   @1)
341 /* ~x | x -> -1 */
342 /* ~x ^ x -> -1 */
343 /* ~x + x -> -1 */
344 (for op (bit_ior bit_xor plus)
345  (simplify
346   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
347   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
349 /* x ^ x -> 0 */
350 (simplify
351   (bit_xor @0 @0)
352   { build_zero_cst (type); })
354 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
355 (simplify
356   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
357   (bit_not @0))
359 /* x & ~0 -> x  */
360 (simplify
361  (bit_and @0 integer_all_onesp)
362   (non_lvalue @0))
364 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
365 (for bitop (bit_and bit_ior)
366  (simplify
367   (bitop @0 @0)
368   (non_lvalue @0)))
370 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
371 (simplify
372  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
373  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
375 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
376 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
377 (for bitop (bit_and bit_ior)
378  (simplify
379   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
380   (bitop @0 (bit_not @1))))
382 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
383 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
384 (for bitop (bit_and bit_ior)
385      rbitop (bit_ior bit_and)
386  (simplify
387   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
388   (bitop @1 @2)))
390 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
391 (simplify
392  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
393  (bit_xor @0 @1))
395 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
396 (simplify
397  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
398  (bit_and @0 @1))
400 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
401 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
402 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
403 (for op (plus bit_ior bit_xor)
404  (simplify
405   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
406   (bit_ior @0 @1)))
408 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
409 (simplify
410  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
411  (plus @0 @1))
413 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
414 (simplify
415  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
416  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
417       && !TYPE_SATURATING (type))
418   (bit_and @0 @1)))
420 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
421 (simplify
422  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
423  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
424       && !TYPE_SATURATING (type))
425   (bit_ior @0 @1)))
427 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
428 (simplify
429  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
430  (bit_and @0 @1))
432 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
433 (simplify
434  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
435  (bit_xor @0 @1))
437 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
438 (simplify
439  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
440  (bit_xor @0 @1))
442 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
443 (simplify
444  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
445  (bit_and @0 @1))
447 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
448    ~x | ~y -> ~(x & y) */
449 (for op (bit_and bit_ior)
450      rop (bit_ior bit_and)
451  (simplify
452   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
453   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
454        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
455    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
457 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
458    with a constant, and the two constants have no bits in common,
459    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
460    simplifications.  */
461 (for op (bit_xor plus)
462  (simplify
463   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
464       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
465   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
466        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
467        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
468    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
470 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
471 (simplify
472  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
473  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
474   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
476 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
477 (simplify
478  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
479  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
480       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
481   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
483 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
484 (simplify
485  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
486  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
487   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
489 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
490 (simplify
491  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
492  (bit_and (bit_not @0) @1))
494 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
495    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
496    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
497    constants are involved.  For example, convert
498      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
499    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
500 (for op (bit_and bit_ior)
501      rop (bit_ior bit_and)
502  (simplify
503   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop @0 @2)))
504   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
505    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
508 (simplify
509  (abs (abs@1 @0))
510  @1)
511 (simplify
512  (abs (negate @0))
513  (abs @0))
514 (simplify
515  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
516  @0)
518 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
519 (match negate_expr_p
520  INTEGER_CST
521  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
522        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
523       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
524           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
525 (match negate_expr_p
526  FIXED_CST)
527 (match negate_expr_p
528  (negate @0)
529  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
530 (match negate_expr_p
531  REAL_CST
532  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
533 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
534    ways.  */
535 (match negate_expr_p
536  VECTOR_CST
537  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
539 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
540 (simplify
541  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
542  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
543       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
544   (minus (negate @1) @0)))
546 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
547 (simplify
548  (minus @0 negate_expr_p@1)
549  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
550  (plus @0 (negate @1))))
552 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
553    when profitable.
554    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
555    binary operation result instead of to the operands.  This allows
556    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
557    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
558 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
559  (simplify
560   (bitop (convert @0) (convert? @1))
561   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
562          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
563          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
564         || types_match (@0, @1))
565        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
566           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
567           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
568           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
569           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
570        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
571        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
572               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
573            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
574            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
575               mode.  */
576            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
577            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
578               of its mode.  */
579            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
580    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
582 (for bitop (bit_and bit_ior)
583      rbitop (bit_ior bit_and)
584   /* (x | y) & x -> x */
585   /* (x & y) | x -> x */
586  (simplify
587   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
588   @0)
589  /* (~x | y) & x -> x & y */
590  /* (~x & y) | x -> x | y */
591  (simplify
592   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
593   (bitop @0 @1)))
595 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
596 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
597  (simplify
598   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
599   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
601 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
602 (simplify
603   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
604   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
606 /* Combine successive equal operations with constants.  */
607 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
608  (simplify
609   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
610   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
612 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
613    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
614 (match truth_valued_p
615  @0
616  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
617 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
618  (match truth_valued_p
619   (op @0 @1)))
620 (match truth_valued_p
621   (truth_not @0))
623 (match (logical_inverted_value @0)
624  (bit_not truth_valued_p@0))
625 (match (logical_inverted_value @0)
626  (eq @0 integer_zerop))
627 (match (logical_inverted_value @0)
628  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
629 (match (logical_inverted_value @0)
630  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
632 /* X & !X -> 0.  */
633 (simplify
634  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
635  { build_zero_cst (type); })
636 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
637 (for op (bit_ior bit_xor)
638  (simplify
639   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
640   { constant_boolean_node (true, type); }))
641 /* X ==/!= !X is false/true.  */
642 (for op (eq ne)
643  (simplify
644   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
645   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
647 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
648    then try to simplify:
650    (~X & Y) -> X < Y
651    (X & ~Y) -> Y < X
652    (~X | Y) -> X <= Y
653    (X | ~Y) -> Y <= X
655    But only do this if our result feeds into a comparison as
656    this transformation is not always a win, particularly on
657    targets with and-not instructions.
658    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
659 (simplify
660   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
661   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
662        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
663    (lt @0 @1)))
664 (simplify
665   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
666   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
667        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
668    (le @0 @1)))
670 /* ~~x -> x */
671 (simplify
672   (bit_not (bit_not @0))
673   @0)
675 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
676 (simplify
677  (bit_not (convert? (negate @0)))
678  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
679   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
681 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
682 (simplify
683  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
684  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
685   (convert (negate @0))))
686 (simplify
687  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
688  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
689   (convert (negate @0))))
691 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
692 (simplify
693  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
694  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
695   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
696 (simplify
697  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
698  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
699   (convert (bit_xor @0 @1))))
701 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
702 (simplify
703  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
704  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
706 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
707 (simplify
708  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
709  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
710       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
711   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
713 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
714 (simplify
715   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
716   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
718 /* Pattern match
719      tem1 = (long) ptr1;
720      tem2 = (long) ptr2;
721      tem3 = tem2 - tem1;
722      tem4 = (unsigned long) tem3;
723      tem5 = ptr1 + tem4;
724    and produce
725      tem5 = ptr2;  */
726 (simplify
727   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
728   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
729   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
730        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
731             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
732    @1))
734 /* Pattern match
735      tem = (sizetype) ptr;
736      tem = tem & algn;
737      tem = -tem;
738      ... = ptr p+ tem;
739    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
740      ... = ptr & ~algn;  */
741 (simplify
742   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
743   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
744    (bit_and @0 { algn; })))
746 /* Try folding difference of addresses.  */
747 (simplify
748  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
749  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
750   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
751    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
752     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
753 (simplify
754  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
755  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
756   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
757    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
758     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
760 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
761    be able to fold this expression using the object or function's
762    alignment.  */
763 (simplify
764  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
765  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
766       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
767   (with
768    {
769      unsigned int align;
770      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
771      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
772    }
773    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
774     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
777 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
778 (if (!TYPE_SATURATING (type))
780  /* Contract negates.  */
781  /* A + (-B) -> A - B */
782  (simplify
783   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
784   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
785   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
786        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
787        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
788    (minus (convert @0) (convert @1))))
789  /* A - (-B) -> A + B */
790  (simplify
791   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
792   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
793        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
794        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
795    (plus (convert @0) (convert @1))))
796  /* -(-A) -> A */
797  (simplify
798   (negate (convert? (negate @1)))
799   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
800        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
801    (convert @1)))
803  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
804     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
805  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
806       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
808   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
809      irrespective of overflow issues.  */
810   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
811   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
812   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
813   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
814   (simplify
815     (minus (plus:c @0 @1) @0)
816     @1)
817   (simplify
818     (minus (minus @0 @1) @0)
819     (negate @1))
820   (simplify
821     (plus:c (minus @0 @1) @1)
822     @0)
823   (simplify
824    (minus @0 (plus:c @0 @1))
825    (negate @1))
826   (simplify
827    (minus @0 (minus @0 @1))
828    @1)
830   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
831   (for outer_op (plus minus)
832    (for inner_op (plus minus)
833     (simplify
834      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
835      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
836         as we would introduce undefined overflow, for example
837         with (a - 1) + INT_MIN.  */
838      (with { tree cst = fold_binary (outer_op == inner_op
839                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
840       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
841        (inner_op @0 { cst; } ))))))
843   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
844   (for outer_op (plus minus)
845    (simplify
846     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
847     (with { tree cst = fold_binary (outer_op, type, @1, @2); }
848      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
849       (minus { cst; } @0)))))
851   /* ~A + A -> -1 */
852   (simplify
853    (plus:c (bit_not @0) @0)
854    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
855     { build_all_ones_cst (type); }))
857   /* ~A + 1 -> -A */
858   (simplify
859    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
860    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
861     (negate (convert @0))))
863   /* -A - 1 -> ~A */
864   (simplify
865    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
866    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
867         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
868     (bit_not (convert @0))))
870   /* -1 - A -> ~A */
871   (simplify
872    (minus integer_all_onesp @0)
873    (bit_not @0))
875   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
876   (for add (plus pointer_plus)
877    (simplify
878     (minus (convert (add @0 @1))
879      (convert @0))
880     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
881          /* For integer types, if A has a smaller type
882             than T the result depends on the possible
883             overflow in P + A.
884             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
885             However, if an overflow in P + A would cause
886             undefined behavior, we can assume that there
887             is no overflow.  */
888          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
889              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
890          /* For pointer types, if the conversion of A to the
891             final type requires a sign- or zero-extension,
892             then we have to punt - it is not defined which
893             one is correct.  */
894          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
895              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
896              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
897      (convert @1))))))
900 /* Simplifications of MIN_EXPR and MAX_EXPR.  */
902 (for minmax (min max)
903  (simplify
904   (minmax @0 @0)
905   @0))
906 (simplify
907  (min @0 @1)
908  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
909       && TYPE_MIN_VALUE (type)
910       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
911   @1))
912 (simplify
913  (max @0 @1)
914  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
915       && TYPE_MAX_VALUE (type)
916       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
917   @1))
920 /* Simplifications of shift and rotates.  */
922 (for rotate (lrotate rrotate)
923  (simplify
924   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
925   @0))
927 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
928 (simplify
929  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
930  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
931       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
932   @0))
934 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
935  (simplify
936   (shiftrotate @0 integer_zerop)
937   (non_lvalue @0))
938  (simplify
939   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
940   @0)
941  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
942     if vector2 is uniform.  */
943  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
944   (simplify
945    (shiftrotate @0 vec@1)
946    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
947     (if (tem)
948      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
950 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
951    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
952 (simplify
953  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
954  (rrotate @0 { fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
955                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
956                                            element_precision (type)), @1); }))
958 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
959 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
960  (simplify
961   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
962   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
963    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
964         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
965         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
966         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
967     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
968      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
969         being well defined.  */
970      (if (low >= prec)
971       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
972        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
973        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
974         { build_zero_cst (type); }
975         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
976       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
979 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
980    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
981 (for cmp (ne eq)
982      icmp (eq ne)
983  (simplify
984   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
985   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
987 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
988    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
989    if CST2 != 0.  */
990 (for cmp (ne eq)
991  (simplify
992   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
993   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
994    (if (cand < 0
995         || (!integer_zerop (@2)
996             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
997     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
998     (if (!integer_zerop (@2)
999          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1000      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1002 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1003         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1004    if the new mask might be further optimized.  */
1005 (for shift (lshift rshift)
1006  (simplify
1007   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1008            INTEGER_CST@2)
1009    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1010         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1011         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1012         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1013         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1014     (with
1015      {
1016        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1017        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1018        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1019        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1020        unsigned int prec;
1022        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1023          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1024        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1025                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1026                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1027          {
1028            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1029            tree arg00 = @0;
1030            /* See if more bits can be proven as zero because of
1031               zero extension.  */
1032            if (@3 != @0
1033                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1034              {
1035                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1036                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1037                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1038                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1039                  {
1040                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1041                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1042                    if (shiftc < prec)
1043                      shift_type = inner_type;
1044                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1045                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1046                       is all ones.  */
1047                  }
1048              }
1049            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1050            if (shiftc < prec)
1051              {
1052                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1053                zerobits <<= prec - shiftc;
1054              }
1055            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1056               can contain actually sign bits, so no transformation is
1057               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1058               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1059            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1060                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1061              {
1062                if ((mask & zerobits) == 0)
1063                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1064                else
1065                  zerobits = 0;
1066              }
1067          }
1068      }
1069      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1070      (if ((mask & zerobits) == mask)
1071       { build_int_cst (type, 0); }
1072       (with { newmask = mask | zerobits; }
1073        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1074         (with
1075          {
1076            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1077               mode's mask.  */
1078            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1079                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1080              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1081                break;
1082          }
1083          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1084               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1085           (with
1086            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1087            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1088             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1089              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1090              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1092 /* Fold (X & C2) << C1 into (X << C1) & (C2 << C1)
1093    (X & C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1094 (for shift (lshift rshift)
1095  (simplify
1096   (shift (convert?:s (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1097   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1098    (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1099     (bit_and (shift (convert @0) @1) { mask; })))))
1102 /* Simplifications of conversions.  */
1104 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1105 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1106  (simplify
1107   (cvt @0)
1108   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1109        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1110    @0)))
1112 /* Contract view-conversions.  */
1113 (simplify
1114   (view_convert (view_convert @0))
1115   (view_convert @0))
1117 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1118    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1119 (simplify
1120   (view_convert @0)
1121   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1122        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1123        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1124    (convert @0)))
1126 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1127 (simplify
1128   (view_convert (convert@0 @1))
1129   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1130        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1131        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1132        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1133    (view_convert @1)))
1135 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1136    barriers can be removed.  */
1137 (simplify
1138  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1139  @0)
1140 (simplify
1141  (paren (paren@1 @0))
1142  @1)
1144 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1145 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1146  (for icvt (convert float)
1147   (simplify
1148    (ocvt (icvt@1 @0))
1149    (with
1150     {
1151       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1152       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1153       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1154       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1155       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1156       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1157       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1158       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1159       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1160       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1161       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1162       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1163       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1164       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1165       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1166       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1167       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1168       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1169       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1170       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1171     }
1172    (switch
1173     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1174        handled below, if we are converting something to its own
1175        type via an object of identical or wider precision, neither
1176        conversion is needed.  */
1177     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1178           || (GENERIC
1179               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1180          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1181              || (inter_float && final_float))
1182          && inter_prec >= final_prec)
1183      (ocvt @0))
1185     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1186        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1187        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1188        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1189        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1190        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1191     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1192          && (final_int || final_float)
1193          && inter_prec >= inside_prec
1194          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1195          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1196                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1197      (ocvt @0))
1199     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1200        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1201        final conversion does not change precision we can drop the
1202        intermediate conversion.  */
1203     (if (inside_int && inter_int && final_int
1204          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1205               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1206              || final_prec == inter_prec))
1207      (ocvt @0))
1209     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1210         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1211         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1212         - the intermediate type is narrower than both initial and
1213           final, or
1214         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1215           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1216         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1217           intermediate and final types differ, or
1218         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1219           initial and intermediate types differ.  */
1220     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1221          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1222          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1223          && ! (inside_int && inter_int
1224                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1225                && inter_prec < final_prec)
1226          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1227              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1228          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1229          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1230          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1231                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1232      (ocvt @0))
1234     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1235        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1236     (if (final_int && inter_int && inside_int
1237          && final_prec == inside_prec
1238          && final_prec > inter_prec
1239          && inter_unsignedp)
1240      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1241                               (inside_type,
1242                                wi::mask (inter_prec, false,
1243                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1245     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1246        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1247        floating-point conversion.  */
1248     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1249          && inside_int && inter_float && final_int &&
1250          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1251          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1252      (convert @0)))))))
1254 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1255    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1256    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1257 (simplify
1258   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1259   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1260        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1261        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1262        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1263                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1264    (convert @0)))
1267 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1268 (simplify
1269   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1270   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1271   (convert @0))
1273 /* Canonicalization of binary operations.  */
1275 /* Convert X + -C into X - C.  */
1276 (simplify
1277  (plus @0 REAL_CST@1)
1278  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1279   (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1280    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1281     (minus @0 { tem; })))))
1283 /* Convert x+x into x*2.0.  */
1284 (simplify
1285  (plus @0 @0)
1286  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1287   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
1289 (simplify
1290  (minus integer_zerop @1)
1291  (negate @1))
1293 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1294    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1295    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1296 (simplify
1297  (minus real_zerop@0 @1)
1298  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1299   (negate @1)))
1301 /* Transform x * -1 into -x.  */
1302 (simplify
1303  (mult @0 integer_minus_onep)
1304  (negate @0))
1306 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1307 (simplify
1308  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1309  @0)
1310 (simplify
1311  (realpart (complex @0 @1))
1312  @0)
1313 (simplify
1314  (imagpart (complex @0 @1))
1315  @1)
1317 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1318 (simplify
1319  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1320  (convert (realpart @0)))
1321 (simplify
1322  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1323  (convert (negate (imagpart @0))))
1324 (for part (realpart imagpart)
1325  (for op (plus minus)
1326   (simplify
1327    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1328    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1329 (simplify
1330  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1331  (convert (COS @0)))
1332 (simplify
1333  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1334  (convert (SIN @0)))
1336 /* conj(conj(x)) -> x  */
1337 (simplify
1338  (conj (convert? (conj @0)))
1339  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1340   (convert @0)))
1342 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1343 (simplify
1344  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1345  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1346   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1348 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1349 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1350  (simplify
1351   (bswap (bswap @0))
1352   @0)
1353  (simplify
1354   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1355   (bit_not @0))
1356  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1357   (simplify
1358    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1359    (bitop @0 (bswap @1)))))
1362 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1364 /* Simplify constant conditions.
1365    Only optimize constant conditions when the selected branch
1366    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1367    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1368    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1369    this one as we depend on doing this transform before possibly
1370    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1371    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1372    genmatch cannot handle.  */
1373 (simplify
1374  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1375  (if (integer_zerop (@0))
1376   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1377    @2)
1378   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1379    @1)))
1380 (simplify
1381  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1382  (if (integer_all_onesp (@0))
1383   @1
1384   (if (integer_zerop (@0))
1385    @2)))
1387 (for cnd (cond vec_cond)
1388  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1389  (simplify
1390   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1391   (cnd @0 @1 @3))
1392  (simplify
1393   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1394   (cnd @0 @1 @3))
1396  /* A ? B : B -> B.  */
1397  (simplify
1398   (cnd @0 @1 @1)
1399   @1)
1401  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1402  (simplify
1403   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1404   (cnd @0 @2 @1)))
1406 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C), since vector comparisons
1407    return all-1 or all-0 results.  */
1408 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1409    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1410 (simplify
1411  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1412  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1413       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1414       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1415           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1416   (minus @3 (view_convert @0))))
1418 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C).  */
1419 (simplify
1420  (minus @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1421  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1422       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1423       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1424           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1425   (plus @3 (view_convert @0))))
1428 /* Simplifications of comparisons.  */
1430 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1431    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1432    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1433 (for cmp  (le gt)
1434      acmp (lt ge)
1435  (simplify
1436   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1437   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1438    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1439 (for cmp  (ge lt)
1440      acmp (gt le)
1441  (simplify
1442   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1443   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1444    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1447 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1448    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1449    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1450    that with expression code iteration.  */
1451 (for cmp (tcc_comparison)
1452      icmp (inverted_tcc_comparison)
1453      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1454  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1455     and handle some more cases by using
1456       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1457     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1458     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1459  (simplify
1460   (bit_not (cmp @0 @1))
1461   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1462        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1463    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1464       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1465       a computed operator in the replacement tree thus we have
1466       to play the trick below.  */
1467    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1468              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1469     (if (ic == icmp)
1470      (icmp @0 @1)
1471      (if (ic == ncmp)
1472       (ncmp @0 @1))))))
1473  (simplify
1474   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1475   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1476             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1477    (if (ic == icmp)
1478     (icmp @0 @1)
1479     (if (ic == ncmp)
1480      (ncmp @0 @1))))))
1482 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1483    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1484    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1485    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1486    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1487 (for cmp (eq ne)
1488  (simplify
1489   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1490   (if (single_use (@2))
1491    (cmp @0 @1))))
1493 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1494    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1495    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1496    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1497 (for cmp (simple_comparison)
1498      scmp (swapped_simple_comparison)
1499  (simplify
1500   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1501   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1502   (if (integer_zerop (@1))
1503    (cmp @1 @2)
1504    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1505         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1506     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1507     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1508      (scmp @0 @2)
1509      (cmp @0 @2))))))
1511 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1512    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1513 (simplify
1514  (eq @0 @0)
1515  (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1516       || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1517   { constant_boolean_node (true, type); }))
1518 (for cmp (ge le)
1519  (simplify
1520   (cmp @0 @0)
1521   (eq @0 @0)))
1522 (for cmp (ne gt lt)
1523  (simplify
1524   (cmp @0 @0)
1525   (if (cmp != NE_EXPR
1526        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1527        || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1528    { constant_boolean_node (false, type); })))
1529 (for cmp (unle unge uneq)
1530  (simplify
1531   (cmp @0 @0)
1532   { constant_boolean_node (true, type); }))
1533 (simplify
1534  (ltgt @0 @0)
1535  (if (!flag_trapping_math)
1536   { constant_boolean_node (false, type); }))
1538 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1539 (for cmp (simple_comparison)
1540  (simplify
1541   (cmp (bit_not @0) (bit_not @1))
1542   (cmp @1 @0)))
1544 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1545 (for cmp (simple_comparison)
1546      scmp (swapped_simple_comparison)
1547  (simplify
1548   (cmp (bit_not @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1549   (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST)
1550    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1552 (for cmp (simple_comparison)
1553  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1554  (simplify
1555   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1556   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1557        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1558            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1559        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1560            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1561    (with
1562     {
1563       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1564       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1565         {
1566           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1567           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1568               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1569             type1 = float_type_node;
1570           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1571               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1572             type1 = double_type_node;
1573         }
1574       tree newtype
1575         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1576            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1577     }
1578     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1579      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1581  (simplify
1582   (cmp @0 REAL_CST@1)
1583   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1584   (switch
1585    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1586    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1587     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1588    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1589    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1590         && ! HONOR_SNANS (@1))
1591     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1592    /* Fold comparisons against infinity.  */
1593    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1594         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1595     (with
1596      {
1597        REAL_VALUE_TYPE max;
1598        enum tree_code code = cmp;
1599        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1600        if (neg)
1601          code = swap_tree_comparison (code);
1602      }
1603      (switch
1604       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1605       (if (code == GT_EXPR
1606            && ! HONOR_SNANS (@0))
1607        { constant_boolean_node (false, type); })
1608       (if (code == LE_EXPR)
1609        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
1610        (if (! HONOR_NANS (@0))
1611         { constant_boolean_node (true, type); }
1612         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
1613         (eq @0 @0)))
1614       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
1615       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
1616        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1617         (if (neg)
1618          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1619          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1620       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
1621       (if (code == LT_EXPR)
1622        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1623         (if (neg)
1624          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1625          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1626       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
1627       (if (code == NE_EXPR)
1628        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1629         (if (! HONOR_NANS (@0))
1630          (if (neg)
1631           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1632           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
1633          (if (neg)
1634           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1635            { build_one_cst (type); })
1636           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1637            { build_one_cst (type); }))))))))))
1639  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
1640     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
1641     comparison with a revised real constant as long as no overflow
1642     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
1643  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
1644   (for op (plus minus)
1645    (simplify
1646     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
1647     (with
1648      {
1649        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1650                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
1651      }
1652      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1653       (cmp @0 { tem; }))))))
1655  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
1656     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
1657     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
1658     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
1659  (if (flag_associative_math)
1660   (simplify
1661    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1662    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
1663     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1664      (cmp { tem; } @1)))))
1666  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
1667  (if (flag_unsafe_math_optimizations
1668       && ! flag_errno_math)
1669   (for sq (SQRT)
1670    (simplify
1671     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
1672     (switch
1673      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1674       (switch
1675        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
1676        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1677         { constant_boolean_node (false, type); })
1678        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
1679           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
1680        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
1681         { constant_boolean_node (true, type); })
1682        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
1683        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
1684      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1685       (with
1686        {
1687          REAL_VALUE_TYPE c2;
1688          REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR,
1689                           TREE_REAL_CST (@1), TREE_REAL_CST (@1));
1690          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1691        }
1692        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1693         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
1694         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
1695          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1696          { constant_boolean_node (false, type); })
1697         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
1698         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1699      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1700       (with
1701        {
1702          REAL_VALUE_TYPE c2;
1703          REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR,
1704                           TREE_REAL_CST (@1), TREE_REAL_CST (@1));
1705          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1706        }
1707        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1708         (switch
1709          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
1710             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
1711          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
1712           { constant_boolean_node (true, type); })
1713          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
1714             don't care about NaNs.  */
1715          (if (! HONOR_NANS (@0))
1716           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
1717          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
1718             don't care about Infinities.  */
1719          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
1720           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
1721          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
1722          (if (GENERIC)
1723           (truth_andif
1724            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1725            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1726         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
1727         (if (! HONOR_NANS (@0))
1728          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1729          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
1730          (if (GENERIC)
1731           (truth_andif
1732            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1733            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
1735 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
1736 (simplify
1737  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
1738  (if (types_match (@0, @1))
1739   (unordered @0 @1)))
1740 (simplify
1741  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
1742  (if (types_match (@0, @1))
1743   (ordered @0 @1)))
1744 (simplify
1745  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
1746  @2)
1747 (simplify
1748  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
1749  @2)
1751 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
1752 (for cmp (tcc_comparison)
1753      scmp (swapped_tcc_comparison)
1754  (simplify
1755   (cmp (negate @0) (negate @1))
1756   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1757        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1758            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1759    (scmp @0 @1)))
1760  (simplify
1761   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1762   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1763        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1764            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1765    (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
1766     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1767      (scmp @0 { tem; }))))))
1769 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
1770 (for op (eq ne)
1771  (simplify
1772   (op (abs @0) zerop@1)
1773   (op @0 @1)))
1775 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
1776 (for cmp (simple_comparison)
1777  (simplify
1778   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
1779   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
1780        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
1781           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
1782        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
1783             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
1784             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
1785        && single_use (@0))
1786    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1787         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1788             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
1789         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1790             || cmp == NE_EXPR
1791             || cmp == EQ_EXPR)
1792         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1793     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
1794        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
1795        constant which fold_convert produces.  */
1796     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
1797      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
1798                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
1799      (cmp @00 (convert @1)))
1801     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
1802      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
1803      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
1804            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
1805           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
1806               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
1807                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
1808                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
1809                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
1810               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1811                   && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1812                       || TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == BOOLEAN_TYPE)
1813                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
1814       (cmp @00 (convert @10))
1815       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1816            && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1817            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
1818        (with
1819         {
1820           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1821           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1822           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
1823           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
1824         }
1825         (if (above || below)
1826          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
1827           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
1828           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1829            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
1830            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1831             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
1833 (for cmp (eq ne)
1834  /* A local variable can never be pointed to by
1835     the default SSA name of an incoming parameter.
1836     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
1837  (simplify
1838   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
1839   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
1840        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
1841    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
1842     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
1843          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
1844      (if (cmp == NE_EXPR)
1845       { constant_boolean_node (true, type); }
1846       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
1848 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
1849 (for cmp (eq ne)
1851  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
1852     Similarly for NE_EXPR.  */
1853  (simplify
1854   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1855   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1856        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
1857    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
1859  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
1860  (simplify
1861   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
1862   (cmp @0 @1))
1864  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
1865     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
1866  (simplify
1867   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1868   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
1870  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
1871  (simplify
1872   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1873   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
1874    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
1876  (simplify
1877   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
1878   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
1879    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1881 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
1882    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
1883 (for cmp (eq ne)
1884      icmp (ne eq)
1885  (simplify
1886   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
1887   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1889 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
1890    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
1891 (for cmp (eq ne)
1892      ncmp (ge lt)
1893  (simplify
1894   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
1895   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1896        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1897            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1898        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
1899        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
1900    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1901     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
1903 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
1904    This implements some remaining parts of fold_comparison address
1905    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
1906    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
1907 (for cmp (simple_comparison)
1908  (simplify
1909   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
1910   (with
1911    {
1912      HOST_WIDE_INT off0, off1;
1913      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
1914      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
1915      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
1916        {
1917          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
1918          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
1919        }
1920      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
1921        {
1922          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
1923          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
1924        }
1925    }
1926    (if (base0 && base1)
1927     (with
1928      {
1929        int equal = 2;
1930        if (decl_in_symtab_p (base0)
1931            && decl_in_symtab_p (base1))
1932          equal = symtab_node::get_create (base0)
1933                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
1934        else if ((DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME)
1935                 && (DECL_P (base1) || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME))
1936          equal = (base0 == base1);
1937      }
1938      (if (equal == 1
1939           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
1940               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
1941               || off0 == off1
1942               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
1943               /* Or if we compare using pointers to decls.  */
1944               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1945                   && DECL_P (base0))))
1946       (switch
1947        (if (cmp == EQ_EXPR)
1948         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
1949        (if (cmp == NE_EXPR)
1950         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
1951        (if (cmp == LT_EXPR)
1952         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
1953        (if (cmp == LE_EXPR)
1954         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
1955        (if (cmp == GE_EXPR)
1956         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
1957        (if (cmp == GT_EXPR)
1958         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
1959       (if (equal == 0
1960            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
1961            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
1962            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1963                || off0 == off1))
1964        (switch
1965         (if (cmp == EQ_EXPR)
1966          { constant_boolean_node (false, type); })
1967         (if (cmp == NE_EXPR)
1968          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
1970 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
1971 (for cmp (lt gt le ge)
1972  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
1973     the specified precision will have known values.  */
1974  (simplify
1975   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
1976   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1977        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
1978    (with
1979     {
1980       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
1981       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
1982       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
1983       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
1984       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
1985     }
1986     (switch
1987      (if (wi::eq_p (@1, max))
1988       (switch
1989        (if (cmp == GT_EXPR)
1990         { constant_boolean_node (false, type); })
1991        (if (cmp == GE_EXPR)
1992         (eq @2 @1))
1993        (if (cmp == LE_EXPR)
1994         { constant_boolean_node (true, type); })
1995        (if (cmp == LT_EXPR)
1996         (ne @2 @1))))
1997      (if (wi::eq_p (@1, min))
1998       (switch
1999        (if (cmp == LT_EXPR)
2000         { constant_boolean_node (false, type); })
2001        (if (cmp == LE_EXPR)
2002         (eq @2 @1))
2003        (if (cmp == GE_EXPR)
2004         { constant_boolean_node (true, type); })
2005        (if (cmp == GT_EXPR)
2006         (ne @2 @1))))
2007      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2008       (switch
2009        (if (cmp == GT_EXPR)
2010         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2011        (if (cmp == LE_EXPR)
2012         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2013      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2014       (switch
2015        (if (cmp == GE_EXPR)
2016         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2017        (if (cmp == LT_EXPR)
2018         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2019      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2020           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2021           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2022              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2023              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2024              max associated with this sign bit.  */
2025           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2026           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2027           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2028       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2029          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2030       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2031        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2032         (if (cmp == LE_EXPR)
2033          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2034          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2036 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2037  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2038  (simplify
2039   (cmp @0 REAL_CST@1)
2040   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2041        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2042    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2043                             ? false : true, type); })))
2045 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2046 (simplify
2047  (ne @0 integer_zerop)
2048  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2049       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2050   (non_lvalue @0)))
2051 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2052 (simplify
2053  (eq @0 integer_onep)
2054  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2055       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2056   (non_lvalue @0)))
2057 /* Do not handle
2058    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2059    bool_var != 1 becomes !bool_var
2060    here because that only is good in assignment context as long
2061    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2062    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2063    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2066 /* Simplification of math builtins.  */
2068 /* fold_builtin_logarithm */
2069 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2071  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2072  (simplify
2073   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2074   (if (!HONOR_SNANS (type))
2075    @0))
2077  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2078  (for root (SQRT CBRT)
2079   (simplify
2080    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2081     (root (mult @0 @1))))
2083  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2084  (simplify
2085   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2086    (POW @0 (plus @1 @2)))
2088  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2089  (simplify
2090   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2091    (POW (mult @0 @2) @1))
2093  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2094  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2095   (simplify
2096    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2097     (exps (plus @0 @1))))
2099  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2100  (simplify
2101   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2102    (SIN @0))
2104  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2105  (simplify
2106   (mult @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2107   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2108    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2110  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2111  (simplify
2112   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2113    (TAN @0))
2115  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2116  (simplify
2117   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2118    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2120  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2121  (simplify
2122   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2123   (if (! HONOR_NANS (@0)
2124        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2125    (cos @0)))
2127  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2128  (simplify
2129   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2130   (if (! HONOR_NANS (@0)
2131        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2132    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2134  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2135  (simplify
2136   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2137   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2138    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2140  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2141  (for root (SQRT CBRT)
2142   (simplify
2143    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2144     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2146  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2147  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2148   (simplify
2149    (rdiv @0 (exps:s @1))
2150     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2152  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2153  (simplify
2154   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2155    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2157  /* Special case, optimize logN(expN(x)) = x.  */
2158  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2159       exps (EXP EXP2 EXP10)
2160   (simplify
2161    (logs (exps @0))
2162     @0))
2163  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2164     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2165     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2166  (for logs (LOG LOG LOG LOG
2167             LOG2 LOG2 LOG2 LOG2
2168             LOG10 LOG10 LOG10 LOG10)
2169       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2170   (simplify
2171    (logs (exps @0))
2172    (with {
2173      tree x;
2174      switch (exps)
2175        {
2176        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
2177          /* Prepare to do logN(exp(exponent) -> exponent*logN(e).  */
2178          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
2179                                                     dconst_e ()));
2180          break;
2181        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
2182          /* Prepare to do logN(exp2(exponent) -> exponent*logN(2).  */
2183          x = build_real (type, dconst2);
2184          break;
2185        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
2186        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
2187          /* Prepare to do logN(exp10(exponent) -> exponent*logN(10).  */
2188          {
2189            REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2190            real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2191            x = build_real (type, dconst10);
2192          }
2193          break;
2194        default:
2195          gcc_unreachable ();
2196        }
2197      }
2198     (mult (logs { x; }) @0))))
2199  (for logs (LOG LOG
2200             LOG2 LOG2
2201             LOG10 LOG10)
2202       exps (SQRT CBRT)
2203   (simplify
2204    (logs (exps @0))
2205    (with {
2206      tree x;
2207      switch (exps)
2208        {
2209        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
2210          /* Prepare to do logN(sqrt(x) -> 0.5*logN(x).  */
2211          x = build_real (type, dconsthalf);
2212          break;
2213        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
2214          /* Prepare to do logN(cbrt(x) -> (1/3)*logN(x).  */
2215          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
2216                                                     dconst_third ()));
2217          break;
2218        default:
2219          gcc_unreachable ();
2220        }
2221      }
2222     (mult { x; } (logs @0)))))
2223  /* logN(pow(x,exponent) -> exponent*logN(x).  */
2224  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2225       pows (POW)
2226   (simplify
2227    (logs (pows @0 @1))
2228    (mult @1 (logs @0)))))
2230 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
2232    These are conceptually similar to the transformations performed for
2233    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
2234    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
2236 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
2237    both operands are widening conversions from the same type as the outer
2238    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
2239    unsigned type (to avoid introducing undefined behaviour), perform the
2240    operation and convert the result to the desired type.  */
2241 (for op (plus minus)
2242   (simplify
2243     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
2244     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2245          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2246             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2247          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2248          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2249          /* The precision of the type of each operand must match the
2250             precision of the mode of each operand, similarly for the
2251             result.  */
2252          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2253              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2254          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2255              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2256          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2257          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2258          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2259          && types_match (@0, @1)
2260          && types_match (@0, type))
2261       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2262         (convert (op @0 @1))
2263         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2264          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
2266 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
2267    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
2268    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
2269    to unsigned types to avoid introducing undefined behaviour for the
2270    arithmetic operation.  */
2271 (for op (minus plus)
2272  (simplify
2273   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
2274   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2275        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2276           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2277        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2278        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2279        /* The precision of the type of each operand must match the
2280           precision of the mode of each operand, similarly for the
2281           result.  */
2282        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2283            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2284        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2285            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2286        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2287        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2288        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2289        && types_match (@0, @1)
2290        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
2291            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2292        && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2293            || tree_int_cst_sgn (@4) >= 0))
2294    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2295     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
2296      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
2297     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2298      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
2299                (convert:utype @4))))))))