Daily bump.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobf3fffd8dec2b6f0a64c2548179ba48057fb3ba66
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2024 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    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
55 (define_operator_list BSWAP BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
56             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
58 #include "cfn-operators.pd"
60 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
61    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
62    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
64    Also define operand lists:
66      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
67      X<FN> for all double functions, in the same order
68      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
69 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
70   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
71                                  BUILT_IN_L##FN##F \
72                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
73   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
74                               BUILT_IN_L##FN \
75                               BUILT_IN_LL##FN) \
76   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
77                                  BUILT_IN_L##FN##L \
78                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
82 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
83 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
85 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
86 (define_operator_list UNCOND_UNARY
87   negate bit_not)
88 (define_operator_list COND_UNARY
89   IFN_COND_NEG IFN_COND_NOT)
90 (define_operator_list COND_LEN_UNARY
91   IFN_COND_LEN_NEG IFN_COND_LEN_NOT)
93 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
94 (define_operator_list UNCOND_BINARY
95   plus minus
96   mult trunc_div trunc_mod rdiv
97   min max
98   IFN_FMIN IFN_FMAX IFN_COPYSIGN
99   bit_and bit_ior bit_xor
100   lshift rshift)
101 (define_operator_list COND_BINARY
102   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
103   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
104   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
105   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX IFN_COND_COPYSIGN
106   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
107   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
108 (define_operator_list COND_LEN_BINARY
109   IFN_COND_LEN_ADD IFN_COND_LEN_SUB
110   IFN_COND_LEN_MUL IFN_COND_LEN_DIV
111   IFN_COND_LEN_MOD IFN_COND_LEN_RDIV
112   IFN_COND_LEN_MIN IFN_COND_LEN_MAX
113   IFN_COND_LEN_FMIN IFN_COND_LEN_FMAX IFN_COND_LEN_COPYSIGN
114   IFN_COND_LEN_AND IFN_COND_LEN_IOR IFN_COND_LEN_XOR
115   IFN_COND_LEN_SHL IFN_COND_LEN_SHR)
117 /* Same for ternary operations.  */
118 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
119   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
120 (define_operator_list COND_TERNARY
121   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
122 (define_operator_list COND_LEN_TERNARY
123   IFN_COND_LEN_FMA IFN_COND_LEN_FMS IFN_COND_LEN_FNMA IFN_COND_LEN_FNMS)
125 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
126 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
127   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
128   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
129   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
130   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
131   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
132   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
133   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
134   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
135   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
136 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
137 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
138   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
139   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
143   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
144   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
145   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
146   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
147 /* __atomic_fetch_and_*.  */
148 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
149   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
150   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
151   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
152 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
153 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
154   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
155   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
156   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
158 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
159    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
160 (match (nop_convert @0)
161  (convert @0)
162  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
163 (match (nop_convert @0)
164  (view_convert @0)
165  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
166       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
167                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
168       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
170 #if GIMPLE
171 /* These are used by gimple_bitwise_inverted_equal_p to simplify
172    detection of BIT_NOT and comparisons. */
173 (match (bit_not_with_nop @0)
174  (bit_not @0))
175 (match (bit_not_with_nop @0)
176  (convert (bit_not @0))
177  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
178 (for cmp (tcc_comparison)
179  (match (maybe_cmp @0)
180   (cmp@0 @1 @2))
181  (match (maybe_cmp @0)
182   (convert (cmp@0 @1 @2))
183    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
185 /* `a ^ b` is another form of `a != b` when the type
186     is a 1bit precission integer.  */
187 (match (maybe_cmp @0)
188  (bit_xor@0 @1 @2)
189  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
190       && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
191 #endif
193 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
194    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
195    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
196 (simplify (abs (convert @0))
197  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
198       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
199       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
200   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
201    (convert (absu:utype @0)))))
203 #if GIMPLE
204 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
205 (simplify
206  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
207  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
208       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
209       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
210   (abs @0)))
211 #endif
213 /* Simplifications of operations with one constant operand and
214    simplifications to constants or single values.  */
216 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
217   (simplify
218     (op @0 integer_zerop)
219     (non_lvalue @0)))
221 /* 0 +p index -> (type)index */
222 (simplify
223  (pointer_plus integer_zerop @1)
224  (non_lvalue (convert @1)))
226 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
227 (simplify
228  (pointer_diff @0 integer_zerop)
229  (convert @0))
231 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
232    Likewise if the operands are reversed.  */
233 (simplify
234  (plus:c @0 real_zerop@1)
235  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
236   (non_lvalue @0)))
238 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
239 (simplify
240  (minus @0 real_zerop@1)
241  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
242   (non_lvalue @0)))
244 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
245    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
246    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
247    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
248    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
249    would not raise it.   */
250 (for inner_op (plus minus)
251  (for outer_op (plus minus)
252   (simplify
253    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
254     (if (real_zerop (@1)
255          && real_zerop (@2)
256          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
257      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
258                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
259              bool outer_plus
260                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
261                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
262       (if (outer_plus && !inner_plus)
263        (outer_op @0 @2)
264        @3))))))
266 /* Simplify x - x.
267    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
268    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
269    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
270    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
271    is volatile.  */
272 (simplify
273  (minus @0 @0)
274  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
275       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
276           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
277           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
278               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
279   { build_zero_cst (type); }))
280 (simplify
281  (pointer_diff @@0 @0)
282  { build_zero_cst (type); })
284 (simplify
285  (mult @0 integer_zerop@1)
286  @1)
288 /* -x == x -> x == 0 */
289 (for cmp (eq ne)
290  (simplify
291   (cmp:c @0 (negate @0))
292    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
293         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
294     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
296 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
297    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
298    same in modes with signed zeros, since multiplying a
299    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
300    since x * 0 is NaN.  */
301 (simplify
302  (mult @0 real_zerop@1)
303  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
304       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
305       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
306   @1))
308 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
309    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
310 (simplify
311  (mult @0 real_onep)
312  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
313       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
314           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
315   (non_lvalue @0)))
317 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
318 (simplify
319  (mult @0 real_minus_onep)
320   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
321        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
322            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
323    (negate @0)))
325 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
326    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
327 (simplify
328  (mult @0 VECTOR_CST@1)
329  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
330       && !HONOR_SNANS (type)
331       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
332   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
333    (if (itype
334         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
335             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
336                 && optab_handler (and_optab,
337                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
338     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
339                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
341 /* In SWAR (SIMD within a register) code a signed comparison of packed data
342    can be constructed with a particular combination of shift, bitwise and,
343    and multiplication by constants.  If that code is vectorized we can
344    convert this pattern into a more efficient vector comparison.  */
345 (simplify
346  (mult (bit_and (rshift @0 uniform_integer_cst_p@1)
347             uniform_integer_cst_p@2)
348     uniform_integer_cst_p@3)
349  (with {
350    tree rshift_cst = uniform_integer_cst_p (@1);
351    tree bit_and_cst = uniform_integer_cst_p (@2);
352    tree mult_cst = uniform_integer_cst_p (@3);
353   }
354   /* Make sure we're working with vectors and uniform vector constants.  */
355   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
356        && tree_fits_uhwi_p (rshift_cst)
357        && tree_fits_uhwi_p (mult_cst)
358        && tree_fits_uhwi_p (bit_and_cst))
359    /* Compute what constants would be needed for this to represent a packed
360       comparison based on the shift amount denoted by RSHIFT_CST.  */
361    (with {
362      HOST_WIDE_INT vec_elem_bits = vector_element_bits (type);
363      poly_int64 vec_nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
364      poly_int64 vec_bits = vec_elem_bits * vec_nelts;
365      unsigned HOST_WIDE_INT cmp_bits_i, bit_and_i, mult_i;
366      unsigned HOST_WIDE_INT target_mult_i, target_bit_and_i;
367      cmp_bits_i = tree_to_uhwi (rshift_cst) + 1;
368      mult_i = tree_to_uhwi (mult_cst);
369      target_mult_i = (HOST_WIDE_INT_1U << cmp_bits_i) - 1;
370      bit_and_i = tree_to_uhwi (bit_and_cst);
371      target_bit_and_i = 0;
373      /* The bit pattern in BIT_AND_I should be a mask for the least
374         significant bit of each packed element that is CMP_BITS wide.  */
375      for (unsigned i = 0; i < vec_elem_bits / cmp_bits_i; i++)
376        target_bit_and_i = (target_bit_and_i << cmp_bits_i) | 1U;
377     }
378     (if ((exact_log2 (cmp_bits_i)) >= 0
379          && cmp_bits_i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
380          && multiple_p (vec_bits, cmp_bits_i)
381          && vec_elem_bits <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
382          && target_mult_i == mult_i
383          && target_bit_and_i == bit_and_i)
384      /* Compute the vector shape for the comparison and check if the target is
385         able to expand the comparison with that type.  */
386      (with {
387        /* We're doing a signed comparison.  */
388        tree cmp_type = build_nonstandard_integer_type (cmp_bits_i, 0);
389        poly_int64 vector_type_nelts = exact_div (vec_bits, cmp_bits_i);
390        tree vec_cmp_type = build_vector_type (cmp_type, vector_type_nelts);
391        tree vec_truth_type = truth_type_for (vec_cmp_type);
392        tree zeros = build_zero_cst (vec_cmp_type);
393        tree ones = build_all_ones_cst (vec_cmp_type);
394       }
395       (if (expand_vec_cmp_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR)
396            && expand_vec_cond_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR))
397        (view_convert:type (vec_cond (lt:vec_truth_type
398                                      (view_convert:vec_cmp_type @0)
399                                      { zeros; })
400                            { ones; } { zeros; })))))))))
402 (for cmp (gt ge lt le)
403      outp (convert convert negate negate)
404      outn (negate negate convert convert)
405  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
406  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
407  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
408  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
409  (simplify
410   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
411   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
412    (outp (abs @0))))
413  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
414  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
415  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
416  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
417  (simplify
418   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
419   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
420    (outn (abs @0)))))
422 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
423 (simplify
424  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
425  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
426   (abs @0)))
428 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
429 (simplify
430  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
431  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
432   (negate (abs @0))))
434 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
435 (simplify
436  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
437  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
438   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
440 /* Transform c ? x * copysign (1, y) : z to c ? x ^ signs(y) : z.
441    tree-ssa-math-opts.cc does the corresponding optimization for
442    unconditional multiplications (via xorsign).  */
443 (simplify
444  (IFN_COND_MUL:c @0 @1 (IFN_COPYSIGN real_onep @2) @3)
445  (with { tree signs = sign_mask_for (type); }
446   (if (signs)
447    (with { tree inttype = TREE_TYPE (signs); }
448     (view_convert:type
449      (IFN_COND_XOR:inttype @0
450       (view_convert:inttype @1)
451       (bit_and (view_convert:inttype @2) { signs; })
452       (view_convert:inttype @3)))))))
454 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
455 (simplify
456  (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
457  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
458   (abs @0)))
460 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
461 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
462   (simplify
463     (op @0 integer_onep)
464     (non_lvalue @0)))
466 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
467    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
468    toward zero.
469    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
470    Also handle widening conversions, like:
471    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
472    or
473    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
474    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
475    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
476    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
477    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
478 (simplify
479  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
480  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
481       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
482           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
483           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
484       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
485           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
486               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
487                   || (element_precision (type)
488                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
489                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
490                       && (tree_nonzero_bits (@0)
491                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
492                                       true,
493                                       element_precision (type))) == 0)))))
494    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
495         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
496         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
497     (convert (rshift @3 @2))
498     (rshift @0 @2))))
500 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
501    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
502    traps enables better optimizations than these anyway.  */
503 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
504  /* 0 / X is always zero.  */
505  (simplify
506   (div integer_zerop@0 @1)
507   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
508   (if (!integer_zerop (@1))
509    @0))
510  /* X / -1 is -X.  */
511  (simplify
512   (div @0 integer_minus_onep@1)
513   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
514    (negate @0)))
515  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
516  (simplify
517   (div @0 SSA_NAME@1)
518   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
519        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
520        && !flag_non_call_exceptions)
521    @0))
522  /* X / X is one.  */
523  (simplify
524   (div @0 @0)
525   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
526      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
527   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
528        && !integer_zerop (@0)
529        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
530    { build_one_cst (type); }))
531  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
532  (simplify
533    (div:C @0 (abs @0))
534    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
535         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
536         && !integer_zerop (@0)
537         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
538     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
539           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
540  /* X / -X is -1.  */
541  (simplify
542    (div:C @0 (negate @0))
543    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
544         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
545         && !integer_zerop (@0)
546         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
547     { build_minus_one_cst (type); })))
549 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
550    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
551    for MOD instead of DIV.  */
552 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
553      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
554  (simplify
555   (floor_divmod @0 @1)
556   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
557        && TYPE_UNSIGNED (type))
558    (trunc_divmod @0 @1))))
560 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
561    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
562    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
563    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
564    elsewhere.  Delay the conversion of the signed division until late
565    because `1 / X` is simplier to handle than the resulting COND_EXPR.  */
566 (simplify
567  (trunc_div integer_onep@0 @1)
568  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
569       && TYPE_PRECISION (type) > 1
570       && !integer_zerop (@1)
571       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
572   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
573    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
574    (if (!canonicalize_math_p ())
575     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
576      (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
577                 { build_int_cst (utype, 2); })
578       @1 { build_zero_cst (type); }))))))
580 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
581    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
582 (for div (trunc_div exact_div)
583  (simplify
584   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
585   (with {
586     wi::overflow_type overflow;
587     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
588                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
589    }
590    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
591         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
592     (if (!overflow)
593      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
594      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
595           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
596       { build_zero_cst (type); }))))))
598 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
599    overflow is different.  */
600 (simplify
601  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
602  (with {
603    wi::overflow_type overflow;
604    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
605                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
606   }
607   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
608      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
609   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
610    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
612 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
613    successive multuiplications.  */
614 (simplify
615  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
616  (with {
617    bool overflowed = true;
618    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
619    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
620                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
621    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
622                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
623   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
624     {
625 #if GIMPLE
626       value_range vr0;
627       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
628           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
629           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
630         {
631           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
632           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
633           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
634           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
635           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
636             {
637               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
638               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
639               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
640                 overflowed = false;
641             }
642         }
643 #endif
644     }
645   else
646    overflowed = false;
648   /* Skip folding on overflow.  */
649   (if (!overflowed)
650    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
651          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
653 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
654 (simplify
655  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
656  (with {
657    bool overflowed = true;
658    wi::overflow_type ovf1;
659    wi::overflow_type ovf2;
660    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
661                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
662    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
663                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
664   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
665     {
666 #if GIMPLE
667       value_range vr0;
668       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
669           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
670           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
671         {
672           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
673           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
674           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
675           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
676           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
677             {
678               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
679               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
680               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
681                 overflowed = false;
682             }
683         }
684 #endif
685     }
686   else
687    overflowed = false;
689   /* Skip folding on overflow.  */
690   (if (!overflowed)
691    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
693 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
694    NaNs or Infinities.  */
695 (simplify
696  (rdiv @0 @0)
697  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
698       && ! HONOR_NANS (type)
699       && ! HONOR_INFINITIES (type))
700   { build_one_cst (type); }))
702 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
703    NaNs or Infinities.  */
704 (simplify
705  (rdiv:C @0 (negate @0))
706  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
707       && ! HONOR_NANS (type)
708       && ! HONOR_INFINITIES (type))
709   { build_minus_one_cst (type); }))
711 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
712 (simplify
713  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
714   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
715        && ! HONOR_NANS (type)
716        && ! HONOR_INFINITIES (type))
717    (switch
718     (if (types_match (type, float_type_node))
719      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
720     (if (types_match (type, double_type_node))
721      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
722     (if (types_match (type, long_double_type_node))
723      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
725 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
726 (simplify
727  (rdiv @0 real_onep)
728  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
729   (non_lvalue @0)))
731 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
732 (simplify
733  (rdiv @0 real_minus_onep)
734  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
735   (negate @0)))
737 (if (flag_reciprocal_math)
738  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
739  (simplify
740   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
741   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
743  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
744  (simplify
745   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
746   (with
747    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
748    (if (tem)
749     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
751  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
752  (simplify
753   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
754    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
756 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
757 (simplify
758  (rdiv @0 (negate @1))
759  (rdiv (negate @0) @1))
761 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
762  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
763     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
764  (for op (lt le gt ge)
765       neg_op (gt ge lt le)
766   (simplify
767    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
768    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
769     (switch
770      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
771       (op @1 @2))
772      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
773      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
774       (neg_op @1 @2)))))))
776 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
777 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
778  (simplify
779   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
780   (if (integer_pow2p (@2)
781        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
782        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
783        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
784    (rshift (convert @0)
785            { build_int_cst (integer_type_node,
786                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
788 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
789    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
790    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
791    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
792    tell if it is or not in a portable manner.  */
793 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
794  (simplify
795   (rdiv @0 cst@1)
796   (if (optimize)
797    (if (flag_reciprocal_math
798         && !real_zerop (@1))
799     (with
800      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
801      (if (tem)
802       (mult @0 { tem; } )))
803     (if (cst != COMPLEX_CST)
804      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
805       (if (inverse)
806        (mult @0 { inverse; } ))))))))
808 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
809  /* 0 % X is always zero.  */
810  (simplify
811   (mod integer_zerop@0 @1)
812   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
813   (if (!integer_zerop (@1))
814    @0))
815  /* X % 1 is always zero.  */
816  (simplify
817   (mod @0 integer_onep)
818   { build_zero_cst (type); })
819  /* X % -1 is zero.  */
820  (simplify
821   (mod @0 integer_minus_onep@1)
822   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
823    { build_zero_cst (type); }))
824  /* X % X is zero.  */
825  (simplify
826   (mod @0 @0)
827   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
828   (if (!integer_zerop (@0))
829    { build_zero_cst (type); }))
830  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
831  (simplify
832   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
833   @2)
834  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
835  (simplify
836   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
837   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
839        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
840                              TYPE_SIGN (type)))
841    { build_zero_cst (type); }))
842  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
843     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
844  (for cmp (eq ne)
845   (simplify
846    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
847    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
848     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
849      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
851 /* X % -C is the same as X % C.  */
852 (simplify
853  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
854   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
855        && !TREE_OVERFLOW (@1)
856        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
857        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
858        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
859        && !sign_bit_p (@1, @1))
860    (trunc_mod @0 (negate @1))))
862 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
863 (simplify
864  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
865  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
866       && !TYPE_UNSIGNED (type)
867       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
868       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
869       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
870          Y might be -1, because we would then change valid
871          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
872       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
873           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
874                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
875   (trunc_mod @0 (convert @1))))
877 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
878 (simplify
879  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
880  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
881   (convert (trunc_mod @0 @1))))
883 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
884 (simplify
885  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
886  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
887   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
889 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
890    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
891    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
892    to A & ((C << N) - 1).
893    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
894    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
895    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
896    be UB.  */
897 (match (power_of_two_cand @1)
898  INTEGER_CST@1)
899 (match (power_of_two_cand @1)
900  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
901 (for mod (trunc_mod floor_mod)
902  (for shift (lshift rshift)
903   (simplify
904    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
905    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
906     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
907                                                       1); }))))))
908  (simplify
909   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
910   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
911        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
912           conversion from narrower signed to wider unsigned type
913           where if @1 would be negative power of two, the divisor
914           would not be a power of two.  */
915        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
916        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
917        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
918            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
919            || !TYPE_UNSIGNED (type))
920        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
921    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
922            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
923              utype = unsigned_type_for (utype); }
924     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
925                                 { build_one_cst (utype); })))))))
927 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
928 (simplify
929  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
930  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
931   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
932                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
933                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
934                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
936 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
937 (simplify
938  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
939  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
940   (bit_and @0 (negate @1))))
942 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
943  /* Simplify (t * u) / u -> t.  */
944  (simplify
945   (div (mult:c @0 @1) @1)
946   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
947    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
948     @0
949 #if GIMPLE
950     (with {value_range vr0, vr1;}
951      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
952           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
953           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
954           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
955       @0))
956 #endif
957    )))
958 #if GIMPLE
959  /* Simplify (t * u) / v -> t * (u / v) if u is multiple of v.  */
960  (simplify
961   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
962   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
963        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
964    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
965     (mult @0 (div! @1 @2))
966     (with {value_range vr0, vr1;}
967      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
968           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
969           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
970       (mult @0 (div! @1 @2))))
971    )))
972 #endif
973  /* Simplify (t * u) / (t * v) -> (u / v) if u is multiple of v.  */
974  (simplify
975   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @0 INTEGER_CST@2))
976   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
977        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
978    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
979     (div @1 @2)
980 #if GIMPLE
981     (with {value_range vr0, vr1, vr2;}
982      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
983           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
984           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
985           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
986           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr2))
987       (div @1 @2)))
988 #endif
989    ))))
991 #if GIMPLE
992 (for div (trunc_div exact_div)
993  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
994  (simplify
995   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
996   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
997   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
998        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
999        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
1000        /* "N*M" doesn't overflow.  */
1001        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
1002        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
1003        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1004        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
1005        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
1006        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
1007        && !vr4.undefined_p ()
1008        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1009        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1010            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1011            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1012   (plus (div @0 @2) @1))))
1014  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
1015  (simplify
1016   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
1017   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
1018   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1019        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1020        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
1021        /* "N * M" doesn't overflow.  */
1022        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
1023        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
1024        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1025        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
1026        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
1027        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
1028        && !vr4.undefined_p ()
1029        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1030        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1031            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1032            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1033   (minus (div @0 @2) @1)))))
1035 /* Simplify
1036    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
1037    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
1038 (for op (trunc_div exact_div rshift)
1039  (simplify
1040   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1041    (with
1042     {
1043       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1044       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1045       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1046 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1047                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1048 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1049                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1050       value_range vr0, vr1, vr3;
1051     }
1052     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1053          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1054      (if (exact_mod (c)
1055           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1056           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1057           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1058           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1059           && !vr3.undefined_p ()
1060           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1061           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1062               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1063               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1064        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1065        (if (!vr0.undefined_p () && TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1066             && exact_mod (-c)
1067             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1068             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1069          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1070 #undef plus_op1
1071 #undef exact_mod
1072 #endif
1074 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1075    if var is smaller in precision.
1076    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1077    as the value for undefined will not show up.
1078    Note the outer cast cannot be a boolean type as the only valid values
1079    are 0,-1/1 (depending on the signedness of the boolean) and the negative
1080    is there to get the correct value.  */
1081 (simplify
1082  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1083  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1084       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1085       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1086       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE)
1087     (negate (convert @0))))
1089 (for op (negate abs)
1090  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1091  (for coss (COS COSH)
1092   (simplify
1093    (coss (op @0))
1094     (coss @0)))
1095  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1096  (for pows (POW)
1097   (simplify
1098    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1099    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1100     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1101      (pows @0 @1)))))
1102  /* Likewise for powi.  */
1103  (for pows (POWI)
1104   (simplify
1105    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1106    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1107     (pows @0 @1))))
1108  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1109  (for hypots (HYPOT)
1110   (simplify
1111    (hypots (op @0) @1)
1112    (hypots @0 @1))
1113   (simplify
1114    (hypots @0 (op @1))
1115    (hypots @0 @1)))
1116  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1117  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1118   (simplify
1119    (copysigns (op @0) @1)
1120    (copysigns @0 @1))))
1122 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1123 (simplify
1124  (mult (abs@1 @0) @1)
1125  (mult @0 @0))
1127 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1128 (simplify
1129  (mult (absu@1 @0) @1)
1130  (mult (convert@2 @0) @2))
1132 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1133 (for coss (COS COSH)
1134  (for copysigns (COPYSIGN)
1135   (simplify
1136    (coss (copysigns @0 @1))
1137     (coss @0))))
1139 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1140 (for pows (POW)
1141  (for copysigns (COPYSIGN)
1142   (simplify
1143    (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1144    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1145     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1146      (pows @0 @1))))))
1147 /* Likewise for powi.  */
1148 (for pows (POWI)
1149  (for copysigns (COPYSIGN)
1150   (simplify
1151    (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1152    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1153     (pows @0 @1)))))
1155 (for hypots (HYPOT)
1156  (for copysigns (COPYSIGN)
1157   /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1158   (simplify
1159    (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1160    (hypots @0 @2))
1161   /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1162   (simplify
1163    (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1164    (hypots @0 @1))))
1166 /* copysign(x, CST) -> abs (x).  If the target does not
1167    support the copysign optab then canonicalize
1168    copysign(x, -CST) -> fneg (abs (x)).   */
1169 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1170  (simplify
1171   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1172   (if (!REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1173    (abs @0)
1174 #if GIMPLE
1175    (if (!direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN, type,
1176                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
1177     (negate (abs @0)))
1178 #endif
1179    )))
1181 #if GIMPLE
1182 /* Transform fneg (fabs (X)) -> copysign (X, -1) as the canonical
1183    representation if the target supports the copysign optab.  */
1184 (simplify
1185  (negate (abs @0))
1186  (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN, type,
1187                                       OPTIMIZE_FOR_BOTH))
1188    (IFN_COPYSIGN @0 { build_minus_one_cst (type); })))
1189 #endif
1190 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1191 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1192  (simplify
1193   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1194   (copysigns @0 @2)))
1196 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1197 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1198  (simplify
1199   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1200   (mult @0 @0)))
1202 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1203 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1204  (simplify
1205   (ccoss (negate @0))
1206    (ccoss @0)))
1208 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1209 (for ops (conj negate)
1210  (for cabss (CABS)
1211   (simplify
1212    (cabss (ops @0))
1213    (cabss @0))))
1215 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1216 (simplify
1217  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1218   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1219        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1220    (lshift @0 @2)))
1222 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1223 (for shift (lshift rshift)
1224  (simplify
1225   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1226   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1227        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1228        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1229            || shift == LSHIFT_EXPR
1230            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1231        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1232        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1233                      element_precision (type)))
1234    { build_zero_cst (type); })))
1236 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1237    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1238 (for op (plus minus)
1239   (simplify
1240     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1241     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1242          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1243          && !TYPE_SATURATING (type))
1244       (lshift (op @0 @2) @1))))
1246 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1247   (simplify
1248     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1249     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1250       (lshift (op @0 @2) @1)))
1251   (simplify
1252     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1253     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1254       (rshift (op @0 @2) @1))))
1256 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1257    into ((1 << C) >> x). */
1258 (simplify
1259  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1260   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1261        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1262        && single_use (@1))
1263    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1264      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1265    (with
1266     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1267     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1269 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1270 (simplify
1271  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1272  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1273       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1274   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1275    (bit_and (convert @0)
1276             { wide_int_to_tree (type,
1277                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1279 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1280 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1281  (simplify
1282   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1283    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1284         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1285     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1286             tree bt = truth_type_for (type);
1287             tree zeros = build_zero_cst (type);
1288             tree cst = NULL_TREE; }
1289      (switch
1290       /* Handle scalar case.  */
1291       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1292            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1293               we will enforce the result of the comparison being a bool
1294               which will require an extra AND on the result that will be
1295               indistinguishable from when the user did actually want 0
1296               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1297            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1298            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1299        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1300       /* Handle vector case.  */
1301       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1302            /* First check whether the target has the same mode for vector
1303               comparison results as it's operands do.  */
1304            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1305            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1306               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1307            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1308            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1309            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1310        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1312 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1313 (simplify
1314  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1315   (if (flag_associative_math
1316        && single_use (@3))
1317    (with
1318     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1319     (if (tem)
1320      (rdiv { tem; } @1)))))
1322 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1323 (simplify
1324  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1325  (with { bool wascmp; }
1326   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1327        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1328    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1330 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1331 (simplify
1332   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1333   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1334     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1336 (for bitop (bit_and bit_ior)
1337      cmp (eq ne)
1338  /* PR35691: Transform
1339     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1340     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1341  (simplify
1342   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1343    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1344         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1345         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1346     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1347  /* Transform:
1348     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1349     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1350  (simplify
1351   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1352    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1353         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1354         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1355     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1357 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1358 (simplify
1359  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1360   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1361 (simplify
1362  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1363  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1364   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1366 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1367 (simplify
1368  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1369   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1371 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1372 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1373  (simplify
1374   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1375   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1376    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1377         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1378         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1379             || element_precision (type) == 1))
1380    (bit_xor @0 @1)))))
1382 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1383 (simplify
1384   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1385   (bit_ior @0 @1))
1387 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1388 (simplify
1389  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1390  @2)
1392 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1393 (simplify
1394  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1395  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1397 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1398 (simplify
1399  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1400  (bit_ior @0 @1))
1402 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1403 (simplify
1404  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1405  (bit_and @0 @1))
1407 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1408 (simplify
1409  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1410  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1411       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1412   (bit_and @0 @1)))
1414 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1415 (simplify
1416  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1417  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1419 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1420 (simplify
1421  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1422  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1423       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1424   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1426 /* a | ((~a) ^ b)  -->  a | (~b) (alt version of the above 2) */
1427 (simplify
1428  (bit_ior:c @0 (bit_xor:cs @1 @2))
1429  (with { bool wascmp; }
1430  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1431       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1432   (bit_ior @0 (bit_not @2)))))
1434 /* a & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1435 (simplify
1436  (bit_and:c @0 (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1437  (bit_and @0 @1))
1439 /* a & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above). */
1440 (simplify
1441  (bit_and:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1442  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1443       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1444   (bit_and @0 @1)))
1446 /* a & ((~a) ^ b)  -->  a & b (alt version of the above 2) */
1447 (simplify
1448  (bit_and:c @0 (bit_xor:c @1 @2))
1449  (with { bool wascmp; }
1450  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1451       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1452   (bit_and @0 @2))))
1454 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1455 (for op (bit_and bit_xor)
1456  (simplify
1457   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1458   @2))
1460 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1461 (simplify
1462  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1463  @2)
1465 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1466 (simplify
1467  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1468  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1469       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1470   @2))
1472 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1473 (simplify
1474  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1475  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1477 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1478 (simplify
1479  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1480  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1482 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1483 (simplify
1484  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1485  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1487 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1488 (simplify
1489  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1490  (bit_ior @3 @2))
1492 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1493 (simplify
1494  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1495   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1497 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1498 (simplify
1499  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1500   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1502 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1503 (simplify
1504  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1505  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1506       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1507   (bit_xor @0 @1)))
1509 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1510    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1511    Similarly if (N & M) == 0,
1512    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1513    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1514    and/or ^ instead of |.
1515    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1516 (for op (plus minus)
1517  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1518   (simplify
1519    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1520     (with
1521      { tree pmop[2];
1522        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1523                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1524                                        NULL_TREE, pmop); }
1525      (if (utype)
1526       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1527                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1528                         (convert:utype @2))))))
1529   (simplify
1530    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1531     (with
1532      { tree pmop[2];
1533        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1534                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1535                                        @4, pmop); }
1536      (if (utype)
1537       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1538                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1539                         (convert:utype @2)))))))
1540  (simplify
1541   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1542    (with
1543     { tree pmop[2];
1544       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1545                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1546                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1547     (if (utype)
1548      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1549                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1550                        (convert:utype @2)))))))
1551 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1552  (simplify
1553   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1554    (with
1555     { tree pmop[2];
1556       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1557                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1558                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1559     (if (utype)
1560      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1561                        (convert:utype @1)))))))
1563 /* X % Y is smaller than Y.  */
1564 (for cmp (lt ge)
1565  (simplify
1566   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1567   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1568    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1570 /* x | ~0 -> ~0  */
1571 (simplify
1572  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1573  @1)
1575 /* x | 0 -> x  */
1576 (simplify
1577  (bit_ior @0 integer_zerop)
1578  @0)
1580 /* x & 0 -> 0  */
1581 (simplify
1582  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1583  @1)
1585 /* ~x | x -> -1 */
1586 /* ~x ^ x -> -1 */
1587 (for op (bit_ior bit_xor)
1588  (simplify
1589   (op (convert? @0) (convert? @1))
1590   (with { bool wascmp; }
1591    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1592         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1593     (convert
1594      { wascmp
1595         ? constant_boolean_node (true, type)
1596         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1598 /* x ^ x -> 0 */
1599 (simplify
1600   (bit_xor @0 @0)
1601   { build_zero_cst (type); })
1603 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1604 (simplify
1605   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1606   (bit_not @0))
1608 /* x & ~0 -> x  */
1609 (simplify
1610  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1611   (non_lvalue @0))
1613 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1614 (for bitop (bit_and bit_ior)
1615  (simplify
1616   (bitop @0 @0)
1617   (non_lvalue @0)))
1619 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1620 #if GIMPLE
1621 (simplify
1622  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1623  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1624       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1625   @0))
1627 /* `a & (x | CST)` -> a if we know that (a & ~CST) == 0   */
1628 (simplify
1629  (bit_and:c SSA_NAME@0 (bit_ior @1 INTEGER_CST@2))
1630  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1631       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@2)) == 0)
1632   @0))
1634 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1635 (simplify
1636  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1637  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1638       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1639   @1))
1640 #endif
1642 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1643 (simplify
1644  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1645  (plus @0 @1))
1646 (simplify
1647  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1648  (minus @0 @1))
1649 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1650 (simplify
1651  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1652   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1653    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1654     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1656 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1657 (simplify
1658  (bit_not (minus:s @0 @1))
1659  (plus (bit_not @0) @1))
1660 (simplify
1661  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1662  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1663        && TYPE_UNSIGNED (type))
1664       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1665           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1666   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1668 #if GIMPLE
1669 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1670 (simplify
1671  (plus:c (bit_not @0) @1)
1672   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1673        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1674        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1675        && !integer_all_onesp (@1))
1676    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1677    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1678         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1679         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1680                                               SIGNED))
1681     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1682 #endif
1684 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1685 (simplify
1686  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1687   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1688    (rshift (bit_not! @0) @1)
1689    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1690       have MSB set and the logical right shift is changed into
1691       arithmetic shift.  */
1692    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1693         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1694     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1695      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1697 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1698 (simplify
1699  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1700  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1702 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1703 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1704 (for bitop (bit_and bit_ior)
1705  (simplify
1706   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1707   (bitop @0 (bit_not @1))))
1709 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1710 (simplify
1711  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1712  @2)
1714 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1715 (simplify
1716  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1717  (bit_not @0))
1719 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1720 (simplify
1721  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1722  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1724 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1725 (simplify
1726  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1727  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1729 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1730 (simplify
1731  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1732  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1734 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1735 (simplify
1736  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1737  (bit_xor @0 @1))
1739 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1740 (simplify
1741  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1742  (bit_and @0 @1))
1744 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1745 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1746 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1747 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1748  (simplify
1749   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1750   (bit_ior @0 @1)))
1752 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1753 (simplify
1754  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1755  (plus @0 @1))
1757 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1758 (simplify
1759  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1760  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1761       && !TYPE_SATURATING (type))
1762   (bit_and @0 @1)))
1764 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1765 (simplify
1766  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1767  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1768       && !TYPE_SATURATING (type))
1769   (bit_ior @0 @1)))
1771 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1772 (simplify
1773  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1774  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1776 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1777 (simplify
1778  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1779  (bit_and @0 @1))
1781 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1782 (simplify
1783  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1784  (bit_xor @0 @1))
1786 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1787 (simplify
1788  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1789  (bit_xor @0 @1))
1791 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1792 (simplify
1793  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1794  (with { bool wascmp; }
1795   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1796        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1797    (bit_and @0 @1))))
1799 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1800 (simplify
1801  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1802  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1804 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1805 (simplify
1806  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1807  (bit_xor @0 @1))
1809 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1810 (simplify
1811  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1812                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1813        integer_all_onesp)
1814  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1815       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1816       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1817       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1818  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1819 (simplify
1820  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1821                                integer_all_onesp))
1822        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1823  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1824       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1825       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1826       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1827  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1828 (simplify
1829  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1830        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1831                                integer_onep)))
1832  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1833       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1834       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1835       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1836  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1838 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1839    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1840 (for op (bit_and bit_ior)
1841      rop (bit_ior bit_and)
1842  (simplify
1843   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1844   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1845        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1846    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1848 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1849    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1850    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1851    simplifications.  */
1852 (for op (bit_xor plus)
1853  (simplify
1854   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1855       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1856   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1857        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1858        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1859    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1861 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1862 (simplify
1863  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1864  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1865   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1867 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1868 (simplify
1869  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1870  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1871   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1873 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1874 (simplify
1875  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1876  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1877       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1878   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1880 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1881 (simplify
1882  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1883  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1884   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1886 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1887 (for opo (bit_and bit_xor)
1888      opi (bit_xor bit_and)
1889  (simplify
1890   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1891   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1893 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1894    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1895    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1896    constants are involved.  For example, convert
1897      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1898    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1899 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1900      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1901  (simplify
1902   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1903   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1904        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1905    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1907 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1908 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1909    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1910 (for op (bit_and bit_ior)
1911  (simplify
1912   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1913   @2))
1914 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1915 (simplify
1916  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1917  (convert @0))
1919 /* (X & ~Y) & Y -> 0 */
1920 (simplify
1921  (bit_and:c (bit_and @0 @1) @2)
1922  (with { bool wascmp; }
1923   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1924        || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1925    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1926 /* (X | ~Y) | Y -> -1 */
1927 (simplify
1928  (bit_ior:c (bit_ior @0 @1) @2)
1929  (with { bool wascmp; }
1930   (if ((bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1931         || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1932        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1933    { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1935 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1936    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1937 (for op (bit_and bit_ior)
1938  (simplify
1939   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1940   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1941        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1942    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1943     (op @3 (convert @2))
1944     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1945      (op (convert @1) @5))))))
1946 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1947 (simplify
1948  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1949  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1950       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1951   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1953 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1954    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1955 (simplify
1956  (abs (abs@1 @0))
1957  @1)
1959 (simplify
1960  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1961  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1962   @1))
1964 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1965 (simplify
1966  (abs (negate @0))
1967  (abs @0))
1969 (simplify
1970  (absu (negate @0))
1971  (absu @0))
1973 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1974 (simplify
1975  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1976  @0)
1978 (simplify
1979  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1980  (convert @0))
1982 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1983 (simplify
1984  (mult:c (nop_convert1?
1985           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1986                     integer_onep))
1987          (nop_convert3? @0))
1988  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1989       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1990       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1991   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1992    (absu @0)
1993    (abs @0)
1994   )
1998 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1999 (match negate_expr_p
2000  INTEGER_CST
2001  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
2002        && TYPE_UNSIGNED (type))
2003       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2004           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
2005 (match negate_expr_p
2006  FIXED_CST)
2007 (match negate_expr_p
2008  (negate @0)
2009  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
2010 (match negate_expr_p
2011  REAL_CST
2012  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
2013 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
2014    ways.  */
2015 (match negate_expr_p
2016  VECTOR_CST
2017  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
2018 (match negate_expr_p
2019  (minus @0 @1)
2020  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2021       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2022           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2023           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
2025 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
2026 (simplify
2027  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
2028   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2029        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2030    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
2032 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
2033 (simplify
2034  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
2035  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2036       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
2037   (minus (negate @1) @0)))
2039 /* -(A - B) -> B - A.  */
2040 (simplify
2041  (negate (minus @0 @1))
2042  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2043       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2044           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2045           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
2046   (minus @1 @0)))
2047 (simplify
2048  (negate (pointer_diff @0 @1))
2049  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2050   (pointer_diff @1 @0)))
2052 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
2053 (simplify
2054  (minus @0 negate_expr_p@1)
2055  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2056  (plus @0 (negate @1))))
2058 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
2059 /* This is only enabled for gimple as sometimes
2060    cfun is not set for the function which contains
2061    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
2062    fold might be called).  */
2063 (simplify
2064  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
2065   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2066        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
2067    (bit_xor @1 @0)))
2069 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
2070 (simplify
2071  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
2072  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
2073       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2074       && single_use (@0))
2075   (mult @1 (negate @2))))
2077 (simplify
2078  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
2079  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2080       && single_use (@0))
2081   (rdiv @1 (negate @2))))
2083 (simplify
2084  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
2085  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2086       && single_use (@0))
2087   (rdiv (negate @1) @2)))
2089 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
2090 (simplify
2091  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
2092  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2093       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
2094   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
2095           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
2096                                              : unsigned_type_for (stype); }
2097    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
2098     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
2099     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
2101 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2102    when profitable.
2103    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2104    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2105    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2106    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2107 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2108  (simplify
2109   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2110   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2111          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2112          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2113              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2114         || types_match (@0, @1))
2115        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2116        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2117        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2118        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2119           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2120           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2121           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2122           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2123        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2124        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2125               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2126               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2127               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2128            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2129            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2130               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2131               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2132            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2133            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2134               mode.  */
2135            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2136            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2137               of its mode.  */
2138            || !type_has_mode_precision_p (type)
2139            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2140               in smaller IL.  */
2141            || (GIMPLE
2142                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2143                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2144                && single_use (@2)
2145                && single_use (@3))))
2146    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2147  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2148     in smaller IL.  */
2149  (simplify
2150   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2151   (if (GIMPLE
2152        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2153        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2154        && types_match (type, @0)
2155        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2156        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2157    (bitop @0 (convert @1)))))
2159 (for bitop (bit_and bit_ior)
2160      rbitop (bit_ior bit_and)
2161   /* (x | y) & x -> x */
2162   /* (x & y) | x -> x */
2163  (simplify
2164   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2165   @0)
2166  /* (~x | y) & x -> x & y */
2167  /* (~x & y) | x -> x | y */
2168  (simplify
2169   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2170   (with { bool wascmp; }
2171    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2172         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2173     (bitop @0 @1))))
2174   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2175   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2176  (simplify
2177   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2178   @3)
2179  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2180  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2181  (simplify
2182   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2183   (bitop @0 @3))
2184  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2185  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2186  (simplify
2187   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2188   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2189    { build_zero_cst (type); }
2190    { build_minus_one_cst (type); })))
2192 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2193    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2194 (for op (bit_ior bit_xor)
2195  (simplify
2196   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2197                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2198   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2199    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2201 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2202 (simplify
2203   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2204   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2206 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2207 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2208  (simplify
2209   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2210   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2211    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2212       folded to a constant.  */
2213    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2214    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2215       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2216       the values involved are such that the operation can't be decided at
2217       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2218       that combination can be decided at compile time.
2220       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2221       oscillation.  */
2222    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2223     (if (cst1)
2224      (bitop @1 { cst1; })
2225      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2226       (if (cst2)
2227        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2229 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2230    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2231 (match truth_valued_p
2232  @0
2233  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2234 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2235  (match truth_valued_p
2236   (op @0 @1)))
2237 (match truth_valued_p
2238   (truth_not @0))
2240 (match (logical_inverted_value @0)
2241  (truth_not @0))
2242 (match (logical_inverted_value @0)
2243  (bit_not truth_valued_p@0))
2244 (match (logical_inverted_value @0)
2245  (eq @0 integer_zerop))
2246 (match (logical_inverted_value @0)
2247  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2248 (match (logical_inverted_value @0)
2249  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2251 /* X & !X -> 0.  */
2252 (simplify
2253  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2254  { build_zero_cst (type); })
2255 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2256 (for op (bit_ior bit_xor)
2257  (simplify
2258   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2259   { constant_boolean_node (true, type); }))
2260 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2261 (for op (eq ne)
2262  (simplify
2263   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2264   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2266 /* ~~x -> x */
2267 (simplify
2268   (bit_not (bit_not @0))
2269   @0)
2271 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2272    0 or 1 including constants 0 or 1.
2273    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2274 (match zero_one_valued_p
2275  @0
2276  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2277       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2278           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2279       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2280 (match zero_one_valued_p
2281  truth_valued_p@0
2282  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2283       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2284           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2286 /* (a&1) is always [0,1] too. This is useful again when
2287    the range is not known. */
2288 /* Note this can't be recursive due to VN handling of equivalents,
2289    VN and would cause an infinite recursion. */
2290 (match zero_one_valued_p
2291  (bit_and:c@0 @1 integer_onep)
2292  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))))
2294 /* A conversion from an zero_one_valued_p is still a [0,1].
2295    This is useful when the range of a variable is not known */
2296 /* Note this matches can't be recursive because of the way VN handles
2297    nop conversions being equivalent and then recursive between them. */
2298 (match zero_one_valued_p
2299  (convert@0 @1)
2300  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2301       && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2302           || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > 1)
2303       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2304       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2305           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2306       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@1), 1))))
2308 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2309 (simplify
2310  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2311  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2312   (bit_and @0 @1)))
2314 (for cmp (tcc_comparison)
2315      icmp (inverted_tcc_comparison)
2316  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2317  (simplify
2318   (bit_ior
2319    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2320    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2321     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2322          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2323          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2324             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2325             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2326          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2327      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2329  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2330     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2331     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2332  (simplify
2333   (bit_ior
2334    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2335    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2336     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2337          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2338          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2339             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2340             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2341          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2342     (cond @0 @3 @5)))
2344  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2345     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2346  (simplify
2347   (bit_ior
2348    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2349    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2350     (if (integer_zerop (@5)
2351          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2352      (switch
2353       (if (integer_onep (@4))
2354        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2355         (if (integer_minus_onep (@4))
2356          (vec_cond @0 @2 @3)))
2357     (if (integer_zerop (@4)
2358          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2359      (switch
2360       (if (integer_onep (@5))
2361        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2362       (if (integer_minus_onep (@5))
2363        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2365  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2366     into a < b ? d : c.  */
2367  (simplify
2368   (bit_ior
2369    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2370    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2371   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2372    (vec_cond @0 @2 @3))))
2374 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2375 (simplify
2376  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2377  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2378       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2379       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2380       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2381          is needed. */
2382       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2383           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2384   (mult (convert @0) @1)))
2386 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2387    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2388 (simplify
2389  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2390  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2391       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2392       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2393   (mult (convert @1) (convert @2))))
2395 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2396    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2397    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2398 (simplify
2399   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2400   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2401        && tree_to_shwi (@1) > 0
2402        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2403     (convert @0)))
2405 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2406    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2407    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2408 (simplify
2409   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2410   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2411        && tree_to_shwi (@1) > 0
2412        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2413     (eq @0 @2)))
2415 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2416 (simplify
2417  (bit_not (convert? (negate @0)))
2418  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2419       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2420   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2422 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2423 (simplify
2424  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2425  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2427 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2428 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2429 (for first_op (bit_xor eq)
2430      second_op (eq bit_xor)
2431  (simplify
2432   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2433     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2435 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2436 (simplify
2437  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2438  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2439       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2440   (convert (negate @0))))
2441 (simplify
2442  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2443  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2444       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2445   (convert (negate @0))))
2447 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2448 (simplify
2449  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2450  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2451   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2452 (simplify
2453  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2454  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2455   (convert (bit_xor @0 @1))))
2457 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2458 (simplify
2459  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2460  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2461   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2463 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2464 (simplify
2465  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2466  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2467       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2468   (convert (eq @0 @1))))
2470 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2471 (simplify
2472  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2473  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2474       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2475   (convert (bit_xor @0 @1))))
2477 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2478 (simplify
2479  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2480  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2482 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2483 (simplify
2484  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2485  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2486       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2487   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2489 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2490 (if (!canonicalize_math_p ())
2491  (for cmp (tcc_comparison)
2492   (simplify
2493    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2494    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2495         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2496      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2497 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2498   (simplify
2499    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2500    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2501         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2502      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2506 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2507    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2508 (for cmp (eq ne)
2509  (simplify
2510   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2511   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2512        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2513        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2514    (cmp @0 @2))))
2516 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2517    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2518 (for cmp (eq ne)
2519  (simplify
2520   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2521   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2522        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2523        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2524    (cmp @0 @2))))
2526 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2527    x * C RELOP y * C into:
2529    x RELOP y for nonnegative C
2530    y RELOP x for negative C  */
2531 (for cmp (lt gt le ge)
2532  (simplify
2533   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2534   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2535        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2536    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2537     (cmp @0 @2)
2538    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2539         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2540     (cmp @2 @0))))))
2542 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2543 (for cmp (le gt)
2544      icmp (gt le)
2545  (simplify
2546   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2547    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2548         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2549         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2550         && (wi::to_wide (@2)
2551             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2552     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2553      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2555 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2556 (for cmp (simple_comparison)
2557  (simplify
2558   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2559   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2560        && types_match (@0, @1))
2561    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2562     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2563      (cmp @1 @0)
2564      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2565       (with
2566        {
2567         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2568        }
2569        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2570     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2571      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2572       (cmp @0 @1)
2573       (with
2574        {
2575         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2576        }
2577        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2579 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2580 (for cmp (simple_comparison)
2581  (simplify
2582   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2583   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2584        && integer_nonzerop (@1)
2585        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2586        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2587    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2588            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2589                                                    &neg_overflow); }
2590     (switch
2591      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2592        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2593         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2594         (if (code == LT_EXPR)
2595          (lt @0 { lo; })
2596          (ge @0 { lo; }))))
2597      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2598        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2599         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2600         (if (code == LE_EXPR)
2601          (le @0 { hi; })
2602          (gt @0 { hi; }))))
2603      (if (!lo && !hi)
2604       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2605      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2606       (ge @0 { lo; }))
2607      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2608       (le @0 { hi; }))
2609      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2610       (lt @0 { lo; }))
2611      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2612       (gt @0 { hi; }))
2613      (if (GENERIC)
2614       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2615                            lo, hi); })
2616      (with
2617       {
2618         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2619         if (etype)
2620           {
2621             hi = fold_convert (etype, hi);
2622             lo = fold_convert (etype, lo);
2623             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2624           }
2625       }
2626       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2627        (if (code == EQ_EXPR)
2628         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2629         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2631 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2632 (for op (lt le ge gt)
2633  (simplify
2634   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2635   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2636        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2637    (op @0 @1))))
2639 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2640    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2641    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2642 (for op (lt le ge gt)
2643  (simplify
2644   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2645   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2646        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2647        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2648    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2649     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2651 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2652 (for op (eq ne minus)
2653  (simplify
2654   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2655   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2656        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2657            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2658    (op @0 @1))))
2659 /* And similar for pointers.  */
2660 (for op (eq ne)
2661  (simplify
2662   (op (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2663   (op @1 @2)))
2664 (simplify
2665  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2666  (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2667   (convert (minus @1 @2))))
2669 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2670 (for op (lt le ge gt)
2671  (simplify
2672   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2673   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2674        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2675    (op @0 @1))))
2676 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2677 (for op (eq ne minus)
2678  (simplify
2679   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2680   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2681        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2682            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2683    (op @0 @1))))
2684 /* And for pointers...  */
2685 (for op (simple_comparison)
2686  (simplify
2687   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2688   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2689    (op @0 @1))))
2690 (simplify
2691  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2692  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2693       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2694   (pointer_diff @0 @1)))
2696 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2697 (for op (lt le ge gt)
2698  (simplify
2699   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2700   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2701        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2702    (op @1 @0))))
2703 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2704 (for op (eq ne minus)
2705  (simplify
2706   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2707   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2708        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2709            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2710    (op @1 @0))))
2711 /* And for pointers...  */
2712 (for op (simple_comparison)
2713  (simplify
2714   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2715   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2716    (op @1 @0))))
2717 (simplify
2718  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2719  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2720       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2721   (pointer_diff @1 @0)))
2723 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2724 (for op (lt le gt ge)
2725  (simplify
2726   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2727   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2728        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2729        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2730        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2731    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2732 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2733 (for op (eq ne)
2734  (simplify
2735   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2736   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2737        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2738            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2739        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2740        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2741        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2742    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2743  (simplify
2744   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2745   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2746        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2747        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2748    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2750 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2751 (for neeq (ne eq)
2752  (simplify
2753   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2754    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2755     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2756      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2757  (simplify
2758   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2759    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2760     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2761      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2763 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2764    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2765 (for op (simple_comparison)
2766  (simplify
2767   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2768   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2769        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2770            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2771                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2772        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2773    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2775 /* Transform:
2776    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2777    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2778 (for cmp (eq ne)
2779      ocmp (lt ge)
2780  (simplify
2781   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2782   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2783        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2784        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2785        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2786    (ocmp @0 @1))))
2788 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2789 (for cmp (eq ne)
2790  (simplify
2791   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2792   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2793    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2796    U & N <= U  -> true
2797    U & N >  U  -> false
2798    U needs to be non-negative.
2800    U | N <  U  -> false
2801    U | N >= U  -> true
2802    U and N needs to be non-negative
2804    U | N <  U  -> true
2805    U | N >= U  -> false
2806    U needs to be non-negative and N needs to be a negative constant.
2807    */
2808 (for cmp   (lt      ge      le      gt     )
2809      bitop (bit_ior bit_ior bit_and bit_and)
2810  (simplify
2811   (cmp:c (bitop:c tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @0)
2812   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2813    (if (bitop == BIT_AND_EXPR || tree_expr_nonnegative_p (@1))
2814     { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); }
2815     /* The sign is opposite now so the comparison is swapped around. */
2816     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST && wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
2817      { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))))
2819 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2820    possibly set.  */
2821 (match with_possible_nonzero_bits
2822  INTEGER_CST@0)
2823 (match with_possible_nonzero_bits
2824  SSA_NAME@0
2825  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2826 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2827 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2828  with_possible_nonzero_bits@0)
2829 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2830  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2832 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2833    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2834 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2835  INTEGER_CST@0)
2836 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2837  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2839 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2840 (for cmp (eq ne)
2841  (simplify
2842   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2843   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2844    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2846 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2847    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2848    zero throughout its computed value range,
2849    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2850    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2851    and 0's otherwise.
2852    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2853    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2854    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2856 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2857      outer_op (bit_xor bit_ior)
2858 (simplify
2859  (outer_op
2860   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2861  (with
2862   {
2863     bool fail = false;
2864     wide_int zero_mask_not;
2865     wide_int C0;
2866     wide_int cst_emit;
2868     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2869       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2870     else
2871       fail = true;
2873     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2874       {
2875         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2876         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2877       }
2878     else
2879       {
2880         C0 = wi::to_wide (@0);
2881         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2882       }
2883   }
2884   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2885    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2886    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2887     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2889 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2890 (simplify
2891   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2892   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2893 #if GENERIC
2894 (simplify
2895   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2896   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2897 #endif
2899 /* Pattern match
2900      tem1 = (long) ptr1;
2901      tem2 = (long) ptr2;
2902      tem3 = tem2 - tem1;
2903      tem4 = (unsigned long) tem3;
2904      tem5 = ptr1 + tem4;
2905    and produce
2906      tem5 = ptr2;  */
2907 (simplify
2908   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2909   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2910   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2911        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2912             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2913    @1))
2914 (simplify
2915   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2916   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2917    (convert @1)))
2919 /* Pattern match
2920      tem = (sizetype) ptr;
2921      tem = tem & algn;
2922      tem = -tem;
2923      ... = ptr p+ tem;
2924    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2925      ... = ptr & ~algn;  */
2926 (simplify
2927   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2928   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2929    (bit_and @0 { algn; })))
2931 /* Try folding difference of addresses.  */
2932 (simplify
2933  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2934  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2935   (with { poly_int64 diff; }
2936    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2937     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2938 (simplify
2939  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2941   (with { poly_int64 diff; }
2942    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2943     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2944 (simplify
2945  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2946  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2947   (with { poly_int64 diff; }
2948    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2949     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2950 (simplify
2951  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2952  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2953   (with { poly_int64 diff; }
2954    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2955     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2956 (simplify
2957  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2958  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2959       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2960   (with { poly_int64 diff; }
2961    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2962     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2963 (simplify
2964  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2965  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2966       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2967   (with { poly_int64 diff; }
2968    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2969     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2971 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2972 (simplify
2973  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2974  (with { poly_int64 diff; }
2975    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2976     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2977 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2978 (simplify
2979  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2980  (with { poly_int64 diff; }
2981    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2982     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2983 (simplify
2984  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2985  (with { poly_int64 diff; }
2986    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2987     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2989 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2990 (simplify
2991  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2992  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2993   { build_fold_addr_expr_with_type
2994       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2995                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2996                type); }))
2998 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2999    be able to fold this expression using the object or function's
3000    alignment.  */
3001 (simplify
3002  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
3003  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3004       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3005   (with
3006    {
3007      unsigned int align;
3008      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
3009      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
3010    }
3011    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
3012     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
3013                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
3015 (match min_value
3016  uniform_integer_cst_p
3017  (with {
3018    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
3019    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
3020   }
3021   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3022         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
3023        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
3025 (match max_value
3026  uniform_integer_cst_p
3027  (with {
3028    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
3029    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
3030   }
3031  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
3032        || POINTER_TYPE_P (itype))
3033       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
3035 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
3036    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
3037 (for eqne (eq ne)
3038  (simplify
3039   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
3040    (switch
3041     (if (eqne == EQ_EXPR)
3042      { constant_boolean_node (false, type); })
3043     (if (eqne == NE_EXPR)
3044      @2)
3045     )))
3047 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
3048    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
3049 (for eqne (eq ne)
3050  (simplify
3051   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3052    (switch
3053     (if (eqne == EQ_EXPR)
3054      { constant_boolean_node (false, type); })
3055     (if (eqne == NE_EXPR)
3056      @2)
3057     )))
3059 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
3060 (simplify
3061  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
3062   @2)
3064 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
3065 (simplify
3066  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
3067   @2)
3069 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
3070 (simplify
3071  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
3072   @2)
3074 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
3075 (simplify
3076  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
3077   { constant_boolean_node (true, type); })
3079 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
3080 (simplify
3081  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
3082   @2)
3084 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
3085 (simplify
3086  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
3087   @2)
3089 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
3090    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
3091 (for eqne (eq ne)
3092  (simplify
3093   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3094    (switch
3095     (if (eqne == EQ_EXPR)
3096      @2)
3097     (if (eqne == NE_EXPR)
3098      { constant_boolean_node (true, type); }))))
3100 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
3101 (simplify
3102  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
3103   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3104        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3105   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3107 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
3108 (simplify
3109  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
3110   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3111        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3112   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3114 /* Convert (X == CST1) && ((other)X OP2 CST2) to a known value
3115    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3116 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3117    Similarly for (X != Y).  */
3119 (for code1 (eq ne)
3120  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3121   (simplify
3122    (bit_and:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3123    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3124          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3125         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3126              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3127             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3128     (with
3129      {
3130       bool one_before = false;
3131       bool one_after = false;
3132       int cmp = 0;
3133       bool allbits = true;
3134       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3135           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3136         {
3137           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3138           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3139           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3140           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3141           if (cmp < 0
3142               && t1 == t2 - 1)
3143             one_before = true;
3144           if (cmp > 0
3145               && t1 == t2 + 1)
3146             one_after = true;
3147         }
3148       bool val;
3149       switch (code2)
3150          {
3151         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3152         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3153         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3154         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3155         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3156         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3157         default: gcc_unreachable ();
3158         }
3159      }
3160      (switch
3161       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3162       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3163       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @4)
3164       (if (code1 == NE_EXPR
3165            && code2 == GE_EXPR
3166            && cmp == 0
3167            && allbits)
3168        (gt @c0 (convert @1)))
3169       (if (code1 == NE_EXPR
3170            && code2 == LE_EXPR
3171            && cmp == 0
3172            && allbits)
3173        (lt @c0 (convert @1)))
3174       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3175       (if (code1 == NE_EXPR
3176            && code2 == GT_EXPR
3177            && one_after
3178            && allbits)
3179        (gt @c0 (convert @1)))
3180       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3181       (if (code1 == NE_EXPR
3182            && code2 == LT_EXPR
3183            && one_before
3184            && allbits)
3185        (lt @c0 (convert @1)))
3186      )
3187     )
3188    )
3189   )
3193 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3194    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3196 (for code1 (lt le gt ge)
3197  (for code2 (lt le gt ge)
3198   (simplify
3199   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3200   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3201         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3202        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3203             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3204            && operand_equal_p (@1, @2)))
3205    (with
3206     {
3207      int cmp = 0;
3208      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3209          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3210        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3211     }
3212     (switch
3213      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3214      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3215           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3216       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3217        @3
3218        @4))
3219      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3220      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3221           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3222       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3223        @3
3224        @4))
3225      /* Check for singleton ranges.  */
3226      (if (cmp == 0
3227           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3228             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3229       (eq @0 @1))
3230      /* Check for disjoint ranges.  */
3231      (if (cmp <= 0
3232           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3233           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3234       { constant_boolean_node (false, type); })
3235      (if (cmp >= 0
3236           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3237           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3238       { constant_boolean_node (false, type); })
3239      ))))))
3241 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3242    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3243 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3244    Similarly for (X != Y).  */
3246 (for code1 (eq ne)
3247  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3248   (simplify
3249    (bit_ior:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3250    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3251          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3252         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3253             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3254             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3255     (with
3256      {
3257       bool one_before = false;
3258       bool one_after = false;
3259       int cmp = 0;
3260       bool allbits = true;
3261       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3262           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3263         {
3264           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3265           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3266           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3267           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3268           if (cmp < 0
3269               && t1 == t2 - 1)
3270             one_before = true;
3271           if (cmp > 0
3272               && t1 == t2 + 1)
3273             one_after = true;
3274         }
3275       bool val;
3276       switch (code2)
3277         {
3278         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3279         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3280         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3281         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3282         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3283         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3284         default: gcc_unreachable ();
3285         }
3286      }
3287      (switch
3288       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3289       (if (code1 == NE_EXPR && val && allbits) { constant_boolean_node (true, type); })
3290       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @3)
3291       (if (code1 == EQ_EXPR
3292            && code2 == GT_EXPR
3293            && cmp == 0
3294            && allbits)
3295        (ge @c0 @2))
3296       (if (code1 == EQ_EXPR
3297            && code2 == LT_EXPR
3298            && cmp == 0
3299            && allbits)
3300        (le @c0 @2))
3301       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3302       (if (code1 == EQ_EXPR
3303            && code2 == GE_EXPR
3304            && one_before
3305            && allbits)
3306        (ge @c0 (convert @1)))
3307       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3308       (if (code1 == EQ_EXPR
3309            && code2 == LE_EXPR
3310            && one_after
3311            && allbits)
3312        (le @c0 (convert @1)))
3313      )
3314     )
3315    )
3316   )
3320 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3321    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3323 (for code1 (lt le gt ge)
3324  (for code2 (lt le gt ge)
3325   (simplify
3326   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3327   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3328         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3329        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3330             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3331            && operand_equal_p (@1, @2)))
3332    (with
3333     {
3334      int cmp = 0;
3335      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3336          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3337        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3338     }
3339     (switch
3340      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3341      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3342           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3343       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3344        @4
3345        @3))
3346      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3347      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3348           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3349       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3350        @4
3351        @3))
3352      /* Check for singleton ranges.  */
3353      (if (cmp == 0
3354           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3355               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3356       (ne @0 @2))
3357      /* Check for disjoint ranges.  */
3358      (if (cmp >= 0
3359           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3360           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3361       { constant_boolean_node (true, type); })
3362      (if (cmp <= 0
3363           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3364           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3365       { constant_boolean_node (true, type); })
3366      ))))))
3368 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3369 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3370 (for op (bit_xor ne)
3371  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3372       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3373       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3374   (simplify
3375    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3376    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3377     (rcmp @0 @1)))))
3379 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3380 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3381      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3382      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3383  (simplify
3384   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3385   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3386     (rcmp @0 @1))))
3388 /* (type)([0,1]@a != 0) -> (type)a
3389    (type)([0,1]@a == 1) -> (type)a
3390    (type)([0,1]@a == 0) -> a ^ 1
3391    (type)([0,1]@a != 1) -> a ^ 1.  */
3392 (for eqne (eq ne)
3393  (simplify
3394   (convert (eqne zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1))
3395   (if ((integer_zerop (@1) || integer_onep (@1)))
3396    (if ((eqne == EQ_EXPR) ^ integer_zerop (@1))
3397     (convert @0)
3398     /* Only do this if the types match as (type)(a == 0) is
3399        canonical form normally, while `a ^ 1` is canonical when
3400        there is no type change. */
3401     (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3402      (bit_xor @0 { build_one_cst (type); } ))))))
3404 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3405 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3407  /* Contract negates.  */
3408  /* A + (-B) -> A - B */
3409  (simplify
3410   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3411   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3412   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3413        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3414    (with
3415     {
3416      tree t1 = type;
3417      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3418          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3419        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3420     }
3421     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3422  /* A - (-B) -> A + B */
3423  (simplify
3424   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3425   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3426        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3427    (with
3428     {
3429      tree t1 = type;
3430      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3431          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3432        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3433     }
3434     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3435  /* -(T)(-A) -> (T)A
3436     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3437     happen without overflow.  */
3438  (simplify
3439   (negate (convert (negate @1)))
3440   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3441        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3442            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3443                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3444        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3445        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3446    (convert @1)))
3447  (simplify
3448   (negate (convert negate_expr_p@1))
3449   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3450        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3451             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3452             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3453            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3454    (convert (negate @1))))
3455  (simplify
3456   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3457   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3458        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3459    (view_convert @1)))
3461  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3462     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3463  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3464       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3466   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3467      irrespective of overflow issues.  */
3468   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3469   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3470   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3471   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3472   (simplify
3473    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3474    (view_convert @1))
3475   (simplify
3476    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3477    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3478         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3479    (negate (view_convert @1))
3480    (view_convert (negate @1))))
3481   (simplify
3482    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3483    (view_convert @0))
3484   (simplify
3485    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3486     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3487          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3488      (negate (view_convert @1))
3489      (view_convert (negate @1))))
3490   (simplify
3491    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3492    (view_convert @1))
3493   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3494   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3495   /* More cases are handled with comparisons.  */
3496   (simplify
3497    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3498    (plus @2 @1))
3499   (simplify
3500    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3501    (minus @2 @1))
3502   (simplify
3503    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3504    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3505         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3506     (pointer_diff @2 @1)))
3507   (simplify
3508    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3509    (plus @1 @2))
3511   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3512      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3513      scalars.  */
3514   (for outer_op (plus minus)
3515    (for inner_op (plus minus)
3516         neg_inner_op (minus plus)
3517     (simplify
3518      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3519                CONSTANT_CLASS_P@2)
3520      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3521      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3522       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3523          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3524       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3525        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3526         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3527         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3528       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3529            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3530        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3531         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3532         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3533        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3534           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3535           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3536        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3537         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3538                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3539                                         type, @1, @2); }
3540          (if (cst)
3541           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3542            (inner_op @0 { cst; } )
3543            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3544            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3545                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3546             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3547             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3548             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3549              (if (utype)
3550               (view_convert (inner_op
3551                              (view_convert:utype @0)
3552                              (view_convert:utype
3553                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3554                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3556   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3557   (for outer_op (plus minus)
3558    (simplify
3559     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3560     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3561     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3562      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3563         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3564      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3565       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3566      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3567           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3568       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3569       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3570        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3571         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3572          (minus { cst; } @0))))))))
3574   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3575      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3576      scalars.  */
3577   (simplify
3578    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3579    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3580    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3581     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3582       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3583     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3584      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3585     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3586          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3587      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3588      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3589       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3590        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3591         (plus { cst; } @0)))))))
3593 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3594 #if GIMPLE
3595   (simplify
3596    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3597     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3598          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3599          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3600          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3601      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3602         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3603      (with
3604       {
3605         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3606                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3607         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3609         wide_int w1
3610           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3611                             TYPE_SIGN (inner_type));
3613         value_range vr;
3614         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3615             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3616           {
3617             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3618             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3619             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3620             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3621           }
3622       }
3623      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3624       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3625      )))
3626 #endif
3628 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3629 #if GIMPLE
3630   (for op (plus minus)
3631    (simplify
3632     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3633      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3634           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3635           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3636           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3637           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3638           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3639        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3640 #endif
3642 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3643    to a simple value.  */
3644   (for op (plus minus)
3645    (simplify
3646     (op (convert @0) (convert @1))
3647      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3648           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3649           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3650           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3651           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3652           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3653       (convert (op! @0 @1)))))
3655   /* ~A + A -> -1 */
3656   (simplify
3657    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3658    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3659     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3661   /* ~A + 1 -> -A */
3662   (simplify
3663    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3664    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3665     (negate (convert @0))))
3667   /* -A - 1 -> ~A */
3668   (simplify
3669    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3670    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3671         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3672         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3673     (bit_not (convert @0))))
3675   /* -1 - A -> ~A */
3676   (simplify
3677    (minus integer_all_onesp @0)
3678    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3679     (bit_not @0)))
3681   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3682   (simplify
3683    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3684     (convert? @0))
3685    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3686         /* For integer types, if A has a smaller type
3687            than T the result depends on the possible
3688            overflow in P + A.
3689            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3690            However, if an overflow in P + A would cause
3691            undefined behavior, we can assume that there
3692            is no overflow.  */
3693         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3694             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3695     (convert @1)))
3696   (simplify
3697    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3698     (convert @0))
3699    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3700         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3701            final type requires a sign- or zero-extension,
3702            then we have to punt - it is not defined which
3703            one is correct.  */
3704         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3705             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3706             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3707     (convert @1)))
3708    (simplify
3709     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3710     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3711        thus sign-extended if necessary.  */
3712     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3713      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3714         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3715         we don't want to diagnose overflow here.  */
3716      (convert (view_convert:stype @1))))
3718   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3719   (simplify
3720    (minus (convert? @0)
3721     (convert (plus:c @@0 @1)))
3722    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3723         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3724         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3725            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3726            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3727            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3728              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3729            so we use the direct path for them.  */
3730         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3731         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3732     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3733      (convert (negate (convert:utype @1))))
3734     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3735          /* For integer types, if A has a smaller type
3736             than T the result depends on the possible
3737             overflow in P + A.
3738             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3739             However, if an overflow in P + A would cause
3740             undefined behavior, we can assume that there
3741             is no overflow.  */
3742          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3743              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3744      (negate (convert @1)))))
3745   (simplify
3746    (minus (convert @0)
3747     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3748    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3749         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3750         /* See above the rationale for this condition.  */
3751         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3752         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3753     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3754      (convert (negate (convert:utype @1))))
3755     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3756          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3757             final type requires a sign- or zero-extension,
3758             then we have to punt - it is not defined which
3759             one is correct.  */
3760          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3761              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3762              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3763      (negate (convert @1)))))
3764    (simplify
3765     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3766     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3767        thus sign-extended if necessary.  */
3768     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3769      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3770         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3771         we don't want to diagnose overflow here.  */
3772      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3774   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3775   (simplify
3776    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3777     (convert (plus:c @0 @2)))
3778    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3779         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3780         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3781         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3782     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3783      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3784     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3785           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3786          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3787              /* For integer types, if A has a smaller type
3788                 than T the result depends on the possible
3789                 overflow in P + A.
3790                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3791                 However, if an overflow in P + A would cause
3792                 undefined behavior, we can assume that there
3793                 is no overflow.  */
3794              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3795                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3796                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3797                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3798      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3799   (simplify
3800    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3801     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3802    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3803         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3804         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3805     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3806      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3807     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3808          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3809             final type requires a sign- or zero-extension,
3810             then we have to punt - it is not defined which
3811             one is correct.  */
3812          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3813              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3814              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3815              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3816              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3817      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3818    (simplify
3819     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3820      (pointer_diff @0 @1))
3821    (simplify
3822     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3823     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3824        thus sign-extended if necessary.  */
3825     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3826      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3827         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3828         we don't want to diagnose overflow here.  */
3829      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3830             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3832 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3833     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3834 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3835      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3836  (for plusminus (plus minus)
3837   (simplify
3838    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3839    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3840         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3841         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3842             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3843             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3844     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3845      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3846         original operand (but not on both).  */
3847      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3848      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3849   )))
3850   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3851   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3852    (simplify
3853     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3854     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3855           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3856           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3857              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3858              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3859              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3860           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3861               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3862                    && expr_not_equal_to (@0,
3863                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3864                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3865                       ? expr_not_equal_to (@2,
3866                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3867                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3868                       : (expr_not_equal_to (@2,
3869                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3870                          && expr_not_equal_to (@2,
3871                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3872                                 + 1))))))
3873          && single_use (@3))
3874      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3875    (simplify
3876     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3877     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3878           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3879           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3880              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3881              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3882              for @0 0 and @2 min.  */
3883           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3884               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3885                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3886                        || expr_not_equal_to (@0,
3887                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3888                   || expr_not_equal_to (@2,
3889                         (plusminus == PLUS_EXPR
3890                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3891                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3892          && single_use (@3))
3893      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3895 #if GIMPLE
3896 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3897    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3898 (simplify
3899  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3900   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3901        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3902        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3903        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3904            || optab_handler (smul_optab,
3905                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3906    (with { tree t = type;
3907            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3908            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3909                                              element_precision (type));
3910            w += 1;
3911            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3912                                         : t, w);
3913            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3914     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3915 (simplify
3916  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3917   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3918        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3919        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3920        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3921        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3922        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3923            || optab_handler (smul_optab,
3924                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3925    (with { tree t = type;
3926            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3927            unsigned int prec = element_precision (type);
3928            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3929            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3930            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3931                                         : t, w);
3932            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3933     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3934 #endif
3936 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3937    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3938    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3939 (for op (bit_ior bit_xor)
3940  (simplify
3941   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3942       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3943   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3944        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3945    (mult @1
3946          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3947  (simplify
3948   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3949         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3950   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3951        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3952        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3953    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3954            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3955                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3956     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3957  (simplify
3958   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3959         @1)
3960   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3961        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3962    (mult @1
3963          { wide_int_to_tree (type,
3964                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3965  (simplify
3966   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3967       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3968   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3969        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3970        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3971        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3972    (with { tree t = type;
3973            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3974              t = unsigned_type_for (t);
3975            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3976            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3977                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3978     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3979  (simplify
3980   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3981         @1)
3982   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3983        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3984        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3985    (with { tree t = type;
3986            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3987              t = unsigned_type_for (t);
3988            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3989            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3990     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3992 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3994 (for minmax (min max)
3995  (simplify
3996   (minmax @0 @0)
3997   @0)
3998 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3999  (simplify
4000   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
4001   @2))
4002 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
4003 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4004  (simplify
4005   (minmax @0 @0)
4006   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4007     @0)))
4008 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
4009 (simplify
4010  (min:c (max:c @0 @1) @1)
4011  @1)
4012 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
4013 (simplify
4014  (max:c (min:c @0 @1) @1)
4015  @1)
4016 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
4017 (simplify
4018  (max:c @0 (negate @0))
4019  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
4020       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4021           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4022   (abs @0)))
4023 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
4024 (simplify
4025  (min:c @0 (negate @0))
4026  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
4027       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4028           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4029   (negate (abs @0))))
4030 (simplify
4031  (min @0 @1)
4032  (switch
4033   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4034        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4035        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4036    @1)
4037   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4038        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4039        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4040    @0)))
4041 (simplify
4042  (max @0 @1)
4043  (switch
4044   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4045        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4046        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4047    @1)
4048   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4049        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4050        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4051    @0)))
4053 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
4054 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
4055 (simplify
4056  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4057   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4058    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4059     @2
4060     @0)))
4062 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
4063 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
4064 (simplify
4065  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4066   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4067    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4068     @0
4069     @2)))
4071 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
4072    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
4073 (for minmax (min max)
4074      cmp (lt gt)
4075  (simplify
4076   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
4077   (with
4078    {
4079      poly_int64 off0, off1;
4080      tree base0, base1;
4081      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
4082                                   off0, off1, GENERIC);
4083    }
4084    (if (equal == 1)
4085     (if (minmax == MIN_EXPR)
4086      (if (known_le (off0, off1))
4087       @2
4088       (if (known_gt (off0, off1))
4089        @3))
4090      (if (known_ge (off0, off1))
4091       @2
4092       (if (known_lt (off0, off1))
4093        @3)))))))
4095 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
4096    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
4097 (for minmax (min max)
4098  (simplify
4099   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
4100   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4101        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
4102        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
4103        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
4104    (minmax @1 (convert @2)))))
4106 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4107  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
4108     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
4109  (simplify
4110   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
4111    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
4112        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
4113        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4114    @0)))
4115 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
4116    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
4117    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
4118    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
4119    worry about it either.  */
4120 (if (flag_finite_math_only)
4121  (simplify
4122   (FMIN_ALL @0 @1)
4123   (min @0 @1))
4124  (simplify
4125   (FMAX_ALL @0 @1)
4126   (max @0 @1)))
4127 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
4128 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
4129      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
4130  (simplify
4131   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
4132   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4133        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4134            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4135    (negate (maxmin @0 @1)))))
4136 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
4137    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
4138 (for minmax (min max)
4139  maxmin (max min)
4140  (simplify
4141   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
4142   (bit_not (maxmin @0 @1)))
4143 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
4144 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
4145  (simplify
4146   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
4147   (maxmin @0 (bit_not @1))))
4149 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
4150 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
4151 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
4152 (for minmax (min min min min max max max max)
4153      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
4154      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
4155  (simplify
4156   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
4157   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4158    (out @0 @1))))
4159 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
4160    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
4161 (for cmp (eq ne)
4162  (simplify
4163   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4164   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4165                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4166    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4167    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4168                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4169     (cmp @0 @2)))))
4170 (for cmp (eq ne)
4171  (simplify
4172   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4173   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4174                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4175    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4176    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4177                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4178     (cmp @0 @2)))))
4180 /* X <= MAX(X, Y) -> true
4181    X > MAX(X, Y) -> false 
4182    X >= MIN(X, Y) -> true
4183    X < MIN(X, Y) -> false */
4184 (for minmax (min     min     max     max     )
4185      cmp    (ge      lt      le      gt      )
4186  (simplify
4187   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
4188   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4190 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4191 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4192      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4193      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4194  (simplify
4195   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4196   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4198 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4199    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4200    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4201 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4202 (simplify
4203  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4204  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4205       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4206   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4207 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4208 (simplify
4209  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4210  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4211       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4212   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4213 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4214 (simplify
4215  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4216  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4217       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4218   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4220 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4221 (simplify
4222  (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4223  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
4224   (max @2 @1)))
4226 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4227 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4228  (simplify
4229   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4230             integer_zerop)
4231         @1
4232         (op:c @2 @1))
4233   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4234        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4235        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4236        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4238 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4239 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4240  (simplify
4241   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4242             integer_zerop)
4243        (op:c @2 @1)
4244         @1)
4245   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4246        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4247        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4248        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4250 /* ?: Value replacement. */
4251 /* a == 0 ? b : b + a  -> b + a */
4252 (for op (plus bit_ior bit_xor)
4253  (simplify
4254   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op:c@2 @1 @0))
4255    @2))
4256 /* a == 0 ? b : b - a  -> b - a */
4257 /* a == 0 ? b : b ptr+ a  -> b ptr+ a */
4258 /* a == 0 ? b : b shift/rotate a -> b shift/rotate a */
4259 (for op (lrotate rrotate lshift rshift minus pointer_plus)
4260  (simplify
4261   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op@2 @1 @0))
4262    @2))
4264 /* a == 1 ? b : b / a  -> b / a */
4265 (for op (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
4266  (simplify
4267   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op@2 @1 @0))
4268    @2))
4270 /* a == 1 ? b : a * b -> a * b */
4271 (for op (mult)
4272  (simplify
4273   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op:c@2 @1 @0))
4274    @2))
4276 /* a == -1 ? b : a & b -> a & b */
4277 (for op (bit_and)
4278  (simplify
4279   (cond (eq @0 integer_all_onesp) @1 (op:c@2 @1 @0))
4280    @2))
4282 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4284 (for rotate (lrotate rrotate)
4285  (simplify
4286   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4287   @0))
4289 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4290 (simplify
4291  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4292  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4293   @0))
4295 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4296 (simplify
4297  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4298  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4299   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4300   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4302 (simplify
4303  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4304  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4305       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4306          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4307          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4308       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4309       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4310       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4311       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4312       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4313           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4314                         TYPE_PRECISION (type)
4315                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4316   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4318 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4319    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4320    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4321 (simplify
4322  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4323  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4324   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4325    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4326    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4327     (with {
4328       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4329       tree stype = NULL_TREE;
4330       if (width <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
4331         stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4332      }
4333      (if (stype && (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype)))
4334       (convert (convert:stype @0))))))))
4336 /* Optimize x >> x into 0 */
4337 (simplify
4338  (rshift @0 @0)
4339   { build_zero_cst (type); })
4341 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4342  (simplify
4343   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4344   (non_lvalue @0))
4345  (simplify
4346   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4347   @0)
4348  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4349     if vector2 is uniform.  */
4350  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4351   (simplify
4352    (shiftrotate @0 vec@1)
4353    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4354     (if (tem)
4355      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4357 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4358    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4359 #if GIMPLE
4360 (for shift (lshift rshift)
4361  (simplify
4362   (shift @0 SSA_NAME@1)
4363    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4364     (with {
4365       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4366       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4367      }
4368      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4369       @0)))))
4370 #endif
4372 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4373    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4374 (simplify
4375  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4376  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4377                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4378                                            element_precision (type)), @1); }))
4380 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4381 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4382  (simplify
4383   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4384   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4385    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4386         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4387         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4388         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4389     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4390                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4391      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4392         being well defined.  */
4393      (if (low >= prec)
4394       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4395        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4396        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4397         { build_zero_cst (type); }
4398         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4399       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4402 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4403 (simplify
4404  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4405   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4406    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4407    { build_zero_cst (type); }))
4409 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4410    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4411    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4412    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4413 (for cmp (ne eq)
4414      icmp (eq ne)
4415  (simplify
4416   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4417    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4418            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4419     (if (c1 < c2)
4420      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4421      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4422  (simplify
4423   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4424    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4425     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4426             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4427      (if (c1 > c2)
4428       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4429       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4430  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4431  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4432  (simplify
4433   (cmp (rshift integer_onep@1 @0) integer_zerop)
4434    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4435     (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4437 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4438    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4439    if CST2 != 0.  */
4440 (for cmp (ne eq)
4441  (simplify
4442   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4443   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4444    (if (cand < 0
4445         || (!integer_zerop (@2)
4446             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4447     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4448     (if (!integer_zerop (@2)
4449          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4450      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4452 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4453         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4454 (for cmp (ne eq)
4455  (simplify
4456   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4457   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4458        && tree_to_shwi (@1) > 0
4459        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4460     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4461       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4462       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4463               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4464               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4465         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4466              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4467  (simplify
4468   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4469   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4470        && tree_to_shwi (@1) > 0
4471        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4472     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4473             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4474             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4475             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4476             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4477             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4478       (if ((c2 & c3) != c3)
4479         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4480         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4481           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4482             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4483             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4484                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4485           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4486             (switch
4487               (if ((c2 & smask) == 0)
4488                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4489                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4490               (if ((c3 & smask) == 0)
4491                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4492                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4493               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4494                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4495               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4496                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4498 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4499         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4500    if the new mask might be further optimized.  */
4501 (for shift (lshift rshift)
4502  (simplify
4503   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4504            INTEGER_CST@2)
4505    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4506         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4507         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4508         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4509         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4510     (with
4511      {
4512        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4513        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4514        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4515        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4516        unsigned int prec;
4518        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4519          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4520        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4521                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4522          {
4523            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4524            tree arg00 = @0;
4525            /* See if more bits can be proven as zero because of
4526               zero extension.  */
4527            if (@3 != @0
4528                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4529              {
4530                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4531                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4532                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4533                  {
4534                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4535                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4536                    if (shiftc < prec)
4537                      shift_type = inner_type;
4538                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4539                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4540                       is all ones.  */
4541                  }
4542              }
4543            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4544            if (shiftc < prec)
4545              {
4546                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4547                zerobits <<= prec - shiftc;
4548              }
4549            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4550               can contain actually sign bits, so no transformation is
4551               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4552               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4553            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4554                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4555              {
4556                if ((mask & zerobits) == 0)
4557                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4558                else
4559                  zerobits = 0;
4560              }
4561          }
4562      }
4563      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4564      (if ((mask & zerobits) == mask)
4565       { build_int_cst (type, 0); }
4566       (with { newmask = mask | zerobits; }
4567        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4568         (with
4569          {
4570            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4571               mode's mask.  */
4572            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4573                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4574              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4575                break;
4576          }
4577          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4578               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4579           (with
4580            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4581            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4582             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4583              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4584              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4586 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4587 (for cmp (ne eq)
4588        icmp (eq ne)
4589  (simplify
4590   (cmp
4591    (bit_and
4592     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4593   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4594    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4595                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4597 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4598    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4599 (for shift (lshift rshift)
4600  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4601   (simplify
4602    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4603    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4604     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4605      (if (mask)
4606       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4608 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4609 (simplify
4610  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4611   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4612        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4613            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4614            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4615    (with
4616     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4617      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4619 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4620    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4621 (for rotate (lrotate rrotate)
4622  (simplify
4623   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4624    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4625          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4626          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4627         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4628             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4629     (with
4630      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4631       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4633 (for cmp (eq ne)
4634  (for rotate (lrotate rrotate)
4635       invrot (rrotate lrotate)
4636   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4637   (simplify
4638    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4639    (cmp @1 @2))
4640   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4641   (simplify
4642    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4643    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4644   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4645   (simplify
4646    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4647     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4648      (cmp @0 @2)))))
4650 /* Narrow a lshift by constant.  */
4651 (simplify
4652  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4653  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4654       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4655       && !integer_zerop (@2)
4656       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4657   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4658        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4659    (lshift (convert @1) @2)
4660    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4661     { build_zero_cst (type); }))))
4663 /* Simplifications of conversions.  */
4665 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4666 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4667  (simplify
4668   (cvt @0)
4669   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4670        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4671    @0)))
4673 /* Contract view-conversions.  */
4674 (simplify
4675   (view_convert (view_convert @0))
4676   (view_convert @0))
4678 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4679    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4680 (simplify
4681   (view_convert @0)
4682   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4683        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4684        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4685    (convert @0)))
4687 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4688    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4689 (simplify
4690   (view_convert (convert@0 @1))
4691   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4692        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4693        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4694        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4695            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4696                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4697    (view_convert @1)))
4699 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4700 (simplify
4701   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4702   (with
4703    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4704                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4705    (switch
4706     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4707      { build_zero_cst (type); })
4708     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4709          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4710          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4711                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4712                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4713      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4715 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4716    barriers can be removed.  */
4717 (simplify
4718  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4719  @0)
4720 (simplify
4721  (paren (paren@1 @0))
4722  @1)
4724 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4725 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4726  (for icvt (convert float)
4727   (simplify
4728    (ocvt (icvt@1 @0))
4729    (with
4730     {
4731       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4732       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4733       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4734       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4735       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4736       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4737       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4738       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4739       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4740       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4741       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4742       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4743       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4744       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4745       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4746       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4747       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4748       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4749       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4750       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4751     }
4752    (switch
4753     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4754        handled below, if we are converting something to its own
4755        type via an object of identical or wider precision, neither
4756        conversion is needed.  */
4757     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4758           || (GENERIC
4759               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4760          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4761              || (inter_float && final_float))
4762          && inter_prec >= final_prec)
4763      (ocvt @0))
4765     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4766        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4767        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4768        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4769        then we sometimes need the middle conversion.  */
4770     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4771          && (final_int || final_float)
4772          && inter_prec >= inside_prec
4773          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4774      (ocvt @0))
4776     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4777        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4778        final conversion does not change precision we can drop the
4779        intermediate conversion.  Similarly truncation of a sign-extension
4780        can be replaced by a single sign-extension.  */
4781     (if (inside_int && inter_int && final_int
4782          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4783               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4784              || final_prec == inter_prec
4785              || (inside_prec < inter_prec && inter_prec > final_prec
4786                  && !inside_unsignedp && inter_unsignedp)))
4787      (ocvt @0))
4789     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4790         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4791         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4792         - the intermediate type is narrower than both initial and
4793           final, or
4794         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4795           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4796         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4797           intermediate and final types differ, or
4798         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4799           initial and intermediate types differ.  */
4800     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4801          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4802          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4803          && ! (inside_int && inter_int
4804                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4805                && inter_prec < final_prec)
4806          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4807              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4808          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4809          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4810      (ocvt @0))
4812    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4813       can be converted to `(outer:M) a`
4814       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4815       as the final is either a truncation from the original or just
4816       a sign change of the type. */
4817    (if (inside_int && inter_int && final_int
4818         && final_prec <= inside_prec
4819         && inter_prec >= inside_prec)
4820     (convert @0))
4822     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4823        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4824     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4825          && final_int && inter_int && inside_int
4826          && final_prec == inside_prec
4827          && final_prec > inter_prec
4828          && inter_unsignedp)
4829      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4830                               (inside_type,
4831                                wi::mask (inter_prec, false,
4832                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4834     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4835        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4836        floating-point conversion.  */
4837     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4838          && inside_int && inter_float && final_int &&
4839          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4840          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4841      (convert @0)))))))
4843 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4844    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4845    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4846 #if GIMPLE
4847 (simplify
4848    (float (fix_trunc @0))
4849    (if (!flag_trapping_math
4850         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4851         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4852                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4853       (IFN_TRUNC @0)))
4854 #endif
4856 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4857    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4858    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4859 (simplify
4860   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4861   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4862        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4863        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4864        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4865                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4866    (convert @0)))
4869 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4870 (simplify
4871   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4872   (convert @0))
4874 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4875 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4876      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4877   (simplify
4878    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4879    @0))
4881 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4882 (simplify
4883   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4884   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4885     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4887 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4888 (for op (plus minus)
4889  (simplify
4890   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4891   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4892        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4893    (with
4894      {
4895        wi::overflow_type overflow;
4896        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4897                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4898      }
4899      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4900          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4901       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4902       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4903        (convert (op (convert:utype @0)
4904                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4906 /* Canonicalization of binary operations.  */
4908 /* Convert X + -C into X - C.  */
4909 (simplify
4910  (plus @0 REAL_CST@1)
4911  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4912   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4913    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4914     (minus @0 { tem; })))))
4916 /* Convert x+x into x*2.  */
4917 (simplify
4918  (plus @0 @0)
4919  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4920   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4921   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4922    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4924 /* 0 - X  ->  -X.  */
4925 (simplify
4926  (minus integer_zerop @1)
4927  (negate @1))
4928 (simplify
4929  (pointer_diff integer_zerop @1)
4930  (negate (convert @1)))
4932 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4933    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4934    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4935 (simplify
4936  (minus real_zerop@0 @1)
4937  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4938   (negate @1)))
4940 /* Transform x * -1 into -x.  */
4941 (simplify
4942  (mult @0 integer_minus_onep)
4943  (negate @0))
4945 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4946    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4947 (simplify
4948  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4949  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4950       && single_use (@3)
4951       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4952   (mult (mult @0 @2) @1)))
4954 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4955    number.  */
4956 (match compositional_complex
4957  (convert? (complex @0 @1)))
4959 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4960 (simplify
4961  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4962  @0)
4963 (simplify
4964  (realpart (complex @0 @1))
4965  @0)
4966 (simplify
4967  (imagpart (complex @0 @1))
4968  @1)
4970 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4971 (simplify
4972  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4973  (convert (realpart @0)))
4974 (simplify
4975  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4976  (convert (negate (imagpart @0))))
4977 (for part (realpart imagpart)
4978  (for op (plus minus)
4979   (simplify
4980    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4981    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4982 (simplify
4983  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4984  (convert (COS @0)))
4985 (simplify
4986  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4987  (convert (SIN @0)))
4989 /* conj(conj(x)) -> x  */
4990 (simplify
4991  (conj (convert? (conj @0)))
4992  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4993   (convert @0)))
4995 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4996 (simplify
4997  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4998  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4999   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
5001 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
5002 (for bswap (BSWAP)
5003  (simplify
5004   (bswap (bswap @0))
5005   @0)
5006  (simplify
5007   (bswap (bit_not (bswap @0)))
5008   (bit_not @0))
5009  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
5010   (simplify
5011    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
5012    (bitop @0 (bswap @1))))
5013  (for cmp (eq ne)
5014   (simplify
5015    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
5016    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
5017     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
5018   (simplify
5019    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
5020    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
5021     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
5022  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
5023  (simplify
5024   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
5025            INTEGER_CST@3)
5026    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5027         && tree_fits_uhwi_p (@2)
5028         && tree_fits_uhwi_p (@3))
5029     (with
5030      {
5031       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
5032       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
5033       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
5034       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
5035       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
5036      }
5037      (if (bits < prec
5038           && mask < (256u>>lo)
5039           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
5040       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
5041        (if (ns == 0)
5042         (bit_and (convert @1) @3)
5043         (with
5044          {
5045           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
5046           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
5047          }
5048          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
5049  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
5050  (simplify
5051   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5052    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5053         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
5054         && tree_fits_uhwi_p (@1))
5055     (with
5056      {
5057       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5058       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
5059       /* If the bswap was extended before the original shift, this
5060          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
5061          the original shift.  */
5062       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
5063      }
5064      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
5065         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
5066      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
5067           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
5068           && TYPE_UNSIGNED (type)
5069           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
5070       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
5071        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
5072       (if (bits + 8 == prec)
5073        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
5074         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
5075         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
5076        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
5077         (with 
5078          {
5079           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
5080           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
5081                                        : signed_char_type_node;
5082          }
5083          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
5084  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
5085  (simplify
5086   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5087    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5088         && tree_fits_uhwi_p (@1)
5089         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
5090     (with
5091      {
5092       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5093       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
5094       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
5095      }
5096      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
5099 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
5101 /* Simplify constant conditions.
5102    Only optimize constant conditions when the selected branch
5103    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
5104    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
5105    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
5106    this one as we depend on doing this transform before possibly
5107    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
5108    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
5109    genmatch cannot handle.  */
5110 (simplify
5111  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
5112  (if (integer_zerop (@0))
5113   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
5114    @2)
5115   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
5116    @1)))
5117 (simplify
5118  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
5119  (if (integer_all_onesp (@0))
5120   @1
5121   (if (integer_zerop (@0))
5122    @2)))
5124 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
5125 (for op (negate bit_not abs absu)
5126  (simplify
5127   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
5128   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
5130 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
5131    and the target's truth type is the same as we already have.  */
5132 (simplify
5133  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5134  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5135       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
5136   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
5138 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
5139 (simplify
5140  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5141  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5142       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5143                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5144       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
5145   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
5147 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
5148 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
5149          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
5150          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
5151 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
5152  (simplify
5153   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
5154   (if (TREE_CODE_CLASS (op) != tcc_comparison
5155        || types_match (type, TREE_TYPE (@1))
5156        || expand_vec_cond_expr_p (type, TREE_TYPE (@0), ERROR_MARK))
5157    (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4))))
5159 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
5160  (simplify
5161   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
5162   (if (TREE_CODE_CLASS (op) != tcc_comparison
5163        || types_match (type, TREE_TYPE (@1))
5164        || expand_vec_cond_expr_p (type, TREE_TYPE (@0), ERROR_MARK))
5165    (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3))))
5166  (simplify
5167   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
5168   (if (TREE_CODE_CLASS (op) != tcc_comparison
5169        || types_match (type, TREE_TYPE (@1))
5170        || expand_vec_cond_expr_p (type, TREE_TYPE (@0), ERROR_MARK))
5171    (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2)))))
5173 #if GIMPLE
5174 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
5175  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
5176            INTEGER_CST@1)
5177  (with {
5178          int ibit = tree_log2 (@0);
5179          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5180        }
5181   (if (ibit == ibit2
5182       && ibit >= 0
5183       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5185 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5186  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
5187           INTEGER_CST@1)
5188  (with {
5189          int ibit = tree_log2 (@0);
5190          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5191        }
5192   (if (ibit == ibit2
5193       && ibit >= 0
5194       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5196 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5197  (bit_and:c
5198   (convert1?@4
5199    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
5200   (convert2? @0))
5201  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5203 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5204  (bit_and:c
5205   (convert1?@4
5206    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
5207   (convert2? @0))
5208  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5210 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5211  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
5212             INTEGER_CST@1)
5213  (with {
5214          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5215                                               TYPE_PRECISION(type)));
5216          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5217        }
5218   (if (ibit == ibit2
5219       && ibit >= 0
5220       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5222 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5223  (bit_and@4
5224   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
5225   INTEGER_CST@1)
5226  (with {
5227          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5228                                               TYPE_PRECISION(type)));
5229          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5230        }
5231   (if (ibit == ibit2
5232       && ibit >= 0
5233       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5235 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5236  (bit_and:c
5237   (convert1?@3
5238    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5239   (convert2? @0))
5240  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5242 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5243  (bit_and:c
5244   (convert1?@3
5245    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5246   (convert2? @0))
5247   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5249 #endif
5251 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5252    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5253    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5254 #if GIMPLE
5255 /* These can only be done in gimple as fold likes to convert:
5256    (CMP) & N into (CMP) ? N : 0
5257    and we try to match the same pattern again and again. */
5258 (simplify
5259  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5260  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5261   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5262 (simplify
5263  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5264  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5265   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5266 (simplify
5267  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5268  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5269   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5270 (simplify
5271  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5272  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5273   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5275 /*  ((VCE (a cmp b ? -1 : 0)) < 0) ? c : d is just
5276     (VCE ((a cmp b) ? (VCE c) : (VCE d))) when TYPE_PRECISION of the
5277     component type of the outer vec_cond is greater equal the inner one.  */
5278 (for cmp (simple_comparison)
5279  (simplify
5280   (vec_cond
5281     (lt (view_convert@5 (vec_cond@6 (cmp@4 @0 @1)
5282                                     integer_all_onesp
5283                                     integer_zerop))
5284           integer_zerop) @2 @3)
5285   (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5286        && VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
5287        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@5))
5288        && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@6))
5289        && VECTOR_TYPE_P (type)
5290        && tree_int_cst_le (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)),
5291                            TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@6))))
5292        && TYPE_SIZE (type) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@6)))
5293    (with { tree vtype = TREE_TYPE (@6);}
5294      (view_convert:type
5295        (vec_cond @4 (view_convert:vtype @2) (view_convert:vtype @3)))))))
5297 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5298 (simplify
5299  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5300  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5301   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5302 (simplify
5303  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5304  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5305   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5306 (simplify
5307  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5308  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5309   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5310 (simplify
5311  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5312  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5313   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5314 #endif
5316 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5317    types are compatible.  */
5318 (simplify
5319  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5320  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5321       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5322   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5323    (bit_not @0)
5324    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5325     @0))))
5327 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5328 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5329    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5330 #if GIMPLE
5331 (simplify
5332  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5333  (switch
5334   (if (integer_zerop (@2))
5335    (switch
5336     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types.  */
5337     (if (integer_onep (@1))
5338      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5339     /* a ? -1 : 0 -> -a.  */
5340     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5341      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5342       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5343       (convert (convert:boolean_type_node @0))
5344       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5345        (with {
5346           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5347                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5348         }
5349         (convert (negate (convert:intt (convert:boolean_type_node @0)))))
5350        (negate (convert:type (convert:boolean_type_node @0))))))
5351     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5352     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5353      (with {
5354        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5355       }
5356       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))))
5357   (if (integer_zerop (@1))
5358    (switch
5359     /* a ? 0 : 1 -> !a.  */
5360     (if (integer_onep (@2))
5361      (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; })))
5362     /* a ? 0 : -1 -> -(!a).  */
5363     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5364      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5365       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5366       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; }))
5367       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5368        (with {
5369           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5370                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5371         }
5372         (convert (negate (convert:intt (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5373                                                 { boolean_true_node; })))))
5374        (negate (convert:type (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5375                                       { boolean_true_node; }))))))
5376     /* a ? 0 : powerof2cst -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5377     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5378      (with {
5379        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5380       }
5381       (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5382                                 { boolean_true_node; })) { shift; })))))))
5384 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5385    for unsigned types. */
5386 (simplify
5387  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5389       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5390   (convert (eq @0 @1))
5394 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5395    for unsigned types. */
5396 (simplify
5397  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5398  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5399       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5400   (convert (eq @0 @1))
5404 /* `(a == CST) & a` can be simplified to `0` or `(a == CST)` depending
5405    on the first bit of the CST.  */
5406 (simplify
5407  (bit_and:c (convert@2 (eq @0 INTEGER_CST@1)) (convert? @0))
5408  (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
5409   @2
5410   { build_zero_cst (type); }))
5412 /* Optimize
5413    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5414    x_5 == cstN ? cst4 : cst3
5415    # op is == or != and N is 1 or 2
5416    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5417    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5418    of cst3 and cst4 is smaller.
5419    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5420 (for eqne (ne eq)
5421  (simplify
5422   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5423   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5424        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5425        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5426            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5427    (with {
5428      value_range r;
5429      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5430      if (r.undefined_p ())
5431        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5433      wide_int min = r.lower_bound ();
5434      wide_int max = r.upper_bound ();
5435     }
5436     (if (min + 1 == max
5437          && (wi::to_wide (@1) == min
5438              || wi::to_wide (@1) == max))
5439      (with {
5440        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5441        tree type1;
5442        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5443          std::swap (arg0, arg1);
5444        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5445          type1 = TREE_TYPE (@0);
5446        else
5447          type1 = type;
5448        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5449        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5450        if (TREE_CODE (type1) == BOOLEAN_TYPE)
5451         type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5452        min = wide_int::from (min, prec,
5453                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5454        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5455                                     TYPE_SIGN (type));
5456        enum tree_code code;
5457        wi::overflow_type ovf;
5458        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5459          {
5460            code = PLUS_EXPR;
5461            a -= min;
5462            if (!unsign)
5463              {
5464                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5465                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5466                   and if yes, force unsigned type.  */
5467                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5468                if (ovf)
5469                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5470              }
5471          }
5472        else
5473          {
5474            code = MINUS_EXPR;
5475            a += min;
5476            if (!unsign)
5477              {
5478                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5479                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5480                   values and if yes, force unsigned type.  */
5481                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5482                if (ovf)
5483                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5484              }
5485          }
5486        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5487       }
5488       (if (code == PLUS_EXPR)
5489        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5490        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0))))))))))
5491 #endif
5493 (simplify
5494  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5495  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5496       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5497   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5499 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5500    be extended.  */
5501 /* This pattern implements two kinds simplification:
5503    Case 1)
5504    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5505      1) Conversions are type widening from smaller type.
5506      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5507      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5508    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5509    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5510    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5511    referred var is always benefitial for complicated cases.
5513    Case 2)
5514    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5515 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5516  (simplify
5517   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5518   (with
5519    {
5520      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5521      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5522      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5524      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5525          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5526          && (types_match (c1_type, from_type)
5527              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5528                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5529                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5530          && (types_match (c2_type, from_type)
5531              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5532                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5533                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5534        {
5535          if (cmp != EQ_EXPR)
5536            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5537          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5538          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5539            code = EQ_EXPR;
5540        }
5541    }
5542    (if (code == MAX_EXPR)
5543     (convert (max @1 (convert @2)))
5544     (if (code == MIN_EXPR)
5545      (convert (min @1 (convert @2)))
5546      (if (code == EQ_EXPR)
5547       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5548                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5550 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5552      1) OP is PLUS or MINUS.
5553      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5554      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5556    This pattern also handles special cases like:
5558      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5559         integer zero.  In this case,
5560           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5561           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5562      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5563         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5564         code.
5566    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5567    simplified at the moment because C standard requires additional
5568    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5569    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5570 (for op (plus minus)
5571  (for cmp (lt le gt ge)
5572   (simplify
5573    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5574    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5575     (if (types_match (from_type, to_type)
5576          /* Check if it is special case A).  */
5577          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5578              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5579              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5580              && integer_zerop (@1)
5581              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5582      (with
5583       {
5584         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5585         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5586         wide_int real_c1;
5587         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5588         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5589         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5590         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5592         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5593             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5594             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5595         if (!types_match (from_type, to_type))
5596           {
5597             if (cmp_code == LT_EXPR)
5598               cmp_code = GT_EXPR;
5599             if (cmp_code == GE_EXPR)
5600               cmp_code = LE_EXPR;
5601             c1 = wi::max_value (to_type);
5602           }
5603         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5604            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5605            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5606            if it is undefined.  */
5607         if (op == PLUS_EXPR)
5608           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5609         else
5610           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5612         code = cmp_code;
5613         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5614           {
5615             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5616                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5617             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5618                 && !overflow)
5619               {
5620                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5621                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5622                   code = LT_EXPR;
5623                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5624                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5625                   code = GE_EXPR;
5626               }
5627             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5628                 && !overflow)
5629               {
5630                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5631                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5632                   code = LE_EXPR;
5633                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5634                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5635                   code = GT_EXPR;
5636               }
5637             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5638               {
5639                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5640                   code = MIN_EXPR;
5641                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5642                   code = MAX_EXPR;
5643               }
5644           }
5645       }
5646       (if (code == MAX_EXPR)
5647        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5648            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5649        (if (code == MIN_EXPR)
5650         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5651             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5653 #if GIMPLE
5654 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5655    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5656    some extra constraints.  */
5657 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5658  (simplify
5659   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5660         (convert3? @0) (convert4? @1))
5661   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5662        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5663            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5664             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5665             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5666             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5667             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5668            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5669            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5670                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5671    (switch
5672     (if (cmp == EQ_EXPR)
5673      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5674       (view_convert @c1)
5675       (convert @c1)))
5676     (if (cmp == NE_EXPR)
5677      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5678       (view_convert @c0)
5679       (convert @c0)))
5680     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5681      (if (!HONOR_NANS (type))
5682       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5683        (view_convert (min @c0 @c1))
5684        (convert (min @c0 @c1)))))
5685     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5686      (if (!HONOR_NANS (type))
5687       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5688        (view_convert (max @c0 @c1))
5689        (convert (max @c0 @c1)))))
5690     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5691      (if (!HONOR_NANS (type))
5692       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5693        (view_convert @c1)
5694        (convert @c1))))
5695     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5696      (if (!HONOR_NANS (type))
5697       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5698        (view_convert @c0)
5699        (convert @c0))))))))
5701 /* This is for VEC_COND_EXPR
5702    Optimize A < B ? A : B to MIN (A, B)
5703             A > B ? A : B to MAX (A, B).  */
5704 (for cmp (lt le ungt unge gt ge unlt unle)
5705      minmax (min min min min max max max max)
5706      MINMAX (MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR)
5707  (simplify
5708   (vec_cond (cmp @0 @1) @0 @1)
5709    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
5710        && target_supports_op_p (type, MINMAX, optab_vector))
5711     (minmax @0 @1))))
5713 (for cmp (lt le ungt unge gt ge unlt unle)
5714      minmax (max max max max min min min min)
5715      MINMAX (MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MAX_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR MIN_EXPR)
5716  (simplify
5717   (vec_cond (cmp @0 @1) @1 @0)
5718    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
5719        && target_supports_op_p (type, MINMAX, optab_vector))
5720     (minmax @0 @1))))
5721 #endif
5723 (for cnd (cond vec_cond)
5724  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5725  (simplify
5726   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5727   @2)
5728  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5729  (simplify
5730   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5731   @2)
5732  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5733  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5734  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5735  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5736  (for op (bit_and bit_ior min max)
5737   (simplify
5738    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5739    @2))
5740  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5741  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5742  (for op (mult plus)
5743   (simplify
5744    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5745    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5746     @2)))
5747  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5748  (simplify
5749   (cnd (ne:c @0 @1) (plus:c@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5750   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5751    @2))
5754 /* These was part of minmax phiopt.  */
5755 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5756    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5757 (for minmax (min max)
5758  (for cmp (lt le gt ge ne)
5759   (simplify
5760    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5761    (with
5762     {
5763       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5764     }
5765     (if (code == MIN_EXPR)
5766      (minmax (min @1 @2) @4)
5767      (if (code == MAX_EXPR)
5768       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5770 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5771 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5772      minmax (min min max max)
5773  (simplify
5774   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5775    (with
5776     {
5777       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5778     }
5779     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5780          && code == MIN_EXPR
5781          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5782      (min @2 @4)
5783      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5784           && code == MAX_EXPR
5785           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5786       (max @2 @4))))))
5788 #if GIMPLE
5789 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5790    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5791    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5792    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5793 (simplify
5794  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5795  (switch
5796   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5797   (if (integer_zerop (@2))
5798    (bit_and (convert @0) @1))
5799   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5800   (if (integer_zerop (@1))
5801    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5802   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5803   (if (integer_onep (@1))
5804    (bit_ior (convert @0) @2))
5805   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5806   (if (integer_onep (@2))
5807    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5810 #endif
5812 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5813 (simplify
5814  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5815  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5816       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5817           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5818       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5819   @3))
5821 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5822 (simplify
5823  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5824  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5825   @3))
5827 /* X != C1 ? abs(X) : C2 simplifies to abs(x) when abs(C1) == C2. */
5828 (for op (abs absu)
5829  (simplify
5830   (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (op@3 @0) INTEGER_CST@2)
5831   (if (wi::abs (wi::to_wide (@1)) == wi::to_wide (@2))
5832    (if (op != ABSU_EXPR && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5833     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5834      (convert (absu:utype @0)))
5835     @3))))
5837 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5838    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5839 (simplify
5840  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5841  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5842   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5844 (for cnd (cond vec_cond)
5845  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5846  (simplify
5847   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5848   (cnd @0 @1 @3))
5849  (simplify
5850   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5851   (cnd @0 @1 @3))
5852  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5853  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5854     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5855     The following is still important to merge then and else arm cases
5856     from if-conversion.  */
5857  (simplify
5858   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5859   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5860    (cnd @0 @1 @3)))
5861  (simplify
5862   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5863   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5864    (cnd @0 @3 @4)))
5866  /* A ? B : B -> B.  */
5867  (simplify
5868   (cnd @0 @1 @1)
5869   @1)
5871  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5872  (simplify
5873   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5874   (cnd @0 @2 @1)))
5876 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison.
5878    None of these transformations work for modes with signed
5879    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5880    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5881    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5882    even though the original expressions could be positive or
5883    negative, depending on the sign of A.
5885    Note that all these transformations are correct if A is
5886    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5888 (for cnd (cond vec_cond)
5889  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5890  (for cmp (eq uneq)
5891   (simplify
5892    (cnd (cmp @0 zerop) @2 (negate@1 @2))
5893     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5894          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5895      @1))
5896   (simplify
5897    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @2))
5898     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5899          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5900      @1))
5902  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5903  (for cmp (ne ltgt)
5904   (simplify
5905    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5906     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5907          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5908      @1))
5909   (simplify
5910    (cnd (cmp @0 zerop) @1 integer_zerop)
5911     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5912          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5913      @1))
5915  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5916  (for cmp (ge gt)
5917   (simplify
5918    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5919     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5920          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5921          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5922      (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5923       (absu:type @0)
5924       (abs @0)))))
5925  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5926  (for cmp (le lt)
5927   (simplify
5928    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5929     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5930          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5931          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5932      (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5933            && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5934           || TYPE_UNSIGNED (type))
5935       (with {
5936         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE(@0));
5937        }
5938        (convert (negate (absu:utype @0))))
5939        (negate (abs @0)))))
5942  /* (A - B) == 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (B - A) */
5943  (for cmp (eq uneq)
5944   (simplify
5945    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus@3 @2 @1))
5946    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5947     @3))
5948   (simplify
5949    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) integer_zerop (minus@3 @2 @1))
5950    @3)
5952  /* (A - B) != 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (A - B) */
5953  (for cmp (ne ltgt)
5954   (simplify
5955    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5956    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5957     @0))
5958   (simplify
5959    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) @0 integer_zerop)
5960    @0)
5962  /* (A - B) >=/> 0 ? (A - B) : (B - A)    same as abs (A - B) */
5963  (for cmp (ge gt)
5964   (simplify
5965    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5966    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5967         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5968     (abs @0))))
5969  /* (A - B) <=/< 0 ? (A - B) : (B - A)    same as -abs (A - B) */
5970  (for cmp (le lt)
5971   (simplify
5972    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5973    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5974         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5975     (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5976          && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5977      (with {
5978         tree utype = unsigned_type_for (type);
5979       }
5980       (convert (negate (absu:utype @0))))
5981       (negate (abs @0)))))
5985 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5986 (simplify
5987  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5988  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5989       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5990       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5991       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5992       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5993   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5995 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5996    return all -1 or all 0 results.  */
5997 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5998    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5999 (simplify
6000  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
6001  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6002       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
6003                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
6004       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
6005           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6006   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
6008 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
6009 (simplify
6010  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
6011  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6012       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
6013                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
6014       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
6015           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6016   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
6019 /* Simplifications of comparisons.  */
6021 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
6022    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
6023    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
6024 (for cmp  (le gt)
6025      acmp (lt ge)
6026  (simplify
6027   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
6028   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
6029    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
6030      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6031                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6032                                                      wi::to_wide (cst)
6033                                                      + 1)); })))))
6034 (for cmp  (ge lt)
6035      acmp (gt le)
6036  (simplify
6037   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
6038   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
6039    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
6040     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6041                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6042                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
6044 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
6045    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
6046    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
6047    that with expression code iteration.  */
6048 (for cmp (tcc_comparison)
6049      icmp (inverted_tcc_comparison)
6050      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
6051  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
6052     and handle some more cases by using
6053       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
6054     here but for that genmatch would need to "inline" that.
6055     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
6056  (simplify
6057   (bit_not (cmp @0 @1))
6058   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6059        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
6060    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
6061       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
6062       a computed operator in the replacement tree thus we have
6063       to play the trick below.  */
6064    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6065              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6066     (if (ic == icmp)
6067      (icmp @0 @1)
6068      (if (ic == ncmp)
6069       (ncmp @0 @1))))))
6070  (simplify
6071   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
6072   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6073             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6074    (if (ic == icmp)
6075     (icmp @0 @1)
6076     (if (ic == ncmp)
6077      (ncmp @0 @1)))))
6078  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
6079  (simplify
6080   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6081   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6082    (cmp @0 @1)))
6083  (simplify
6084   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6085   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6086    (cmp @0 @1)))
6087  (simplify
6088   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6089   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6090    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6091              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6092     (if (ic == icmp)
6093      (icmp @0 @1)
6094      (if (ic == ncmp)
6095       (ncmp @0 @1))))))
6096  (simplify
6097   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6098   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6099    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6100              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6101     (if (ic == icmp)
6102      (icmp @0 @1)
6103      (if (ic == ncmp)
6104       (ncmp @0 @1)))))))
6106 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
6107    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
6108    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
6109    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
6110    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
6111 (for cmp (eq ne)
6112  (for sub (minus pointer_diff)
6113   (simplify
6114    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
6115    (if (single_use (@2))
6116     (cmp @0 @1)))))
6118 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
6119    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
6120 (for cmp (lt ge)
6121  (simplify
6122   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
6123    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6124         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6125         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6126     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6127 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
6128    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
6129 (simplify
6130  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
6131   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6132        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6133        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6134    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6136 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
6137    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
6138    often enough for folding it to be of value.  One example is in
6139    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
6140 (for cmp (simple_comparison)
6141      scmp (swapped_simple_comparison)
6142  (simplify
6143   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
6144   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
6145   (if (integer_zerop (@1))
6146    (cmp @1 @2)
6147    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6148         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6149         && single_use (@3))
6150     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
6151     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
6152      (scmp @0 @2)
6153      (cmp @0 @2))))))
6155 /* For integral types with undefined overflow fold
6156    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
6157    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
6158    Z / 2^n Z.  */
6159 (for cmp (eq ne)
6160  (simplify
6161   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6162   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6163        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6164        && wi::to_wide (@1) != 0)
6165    (with { widest_int quot; }
6166     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
6167                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
6168      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
6169      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6170    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6171         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
6172         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
6173     (cmp @0
6174      {
6175        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6176        int p = TYPE_PRECISION (itype);
6177        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
6178        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
6179        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
6180                                     p, TYPE_SIGN (itype));
6181        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
6182      })))))
6184 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
6185    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
6186 (for cmp (eq ge le)
6187  (simplify
6188   (cmp @0 @0)
6189   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6190        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6191    { constant_boolean_node (true, type); }
6192    (if (cmp != EQ_EXPR
6193         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
6194         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6195             || ! flag_trapping_math))
6196     (eq @0 @0)))))
6197 (for cmp (ne gt lt)
6198  (simplify
6199   (cmp @0 @0)
6200   (if (cmp != NE_EXPR
6201        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6202        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6203    { constant_boolean_node (false, type); })))
6204 (for cmp (unle unge uneq)
6205  (simplify
6206   (cmp @0 @0)
6207   { constant_boolean_node (true, type); }))
6208 (for cmp (unlt ungt)
6209  (simplify
6210   (cmp @0 @0)
6211   (unordered @0 @0)))
6212 (simplify
6213  (ltgt @0 @0)
6214  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6215   { constant_boolean_node (false, type); }))
6217 /* x == ~x -> false */
6218 /* x != ~x -> true */
6219 (for cmp (eq ne)
6220  (simplify
6221   (cmp:c @0 (bit_not @0))
6222   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6224 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
6225 (for cmp (simple_comparison)
6226  (simplify
6227   (cmp (nop_convert1?@4 (bit_not@2 @0)) (nop_convert2? (bit_not@3 @1)))
6228   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
6229    (with { tree otype = TREE_TYPE (@4); }
6230     (cmp (convert:otype @1) (convert:otype @0))))))
6232 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
6233 (for cmp (simple_comparison)
6234      scmp (swapped_simple_comparison)
6235  (simplify
6236   (cmp (nop_convert? (bit_not@2 @0)) CONSTANT_CLASS_P@1)
6237   (if (single_use (@2)
6238        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
6239    (with { tree otype = TREE_TYPE (@1); }
6240     (scmp (convert:otype @0) (bit_not @1))))))
6242 (for cmp (simple_comparison)
6243  (simplify
6244   (cmp @0 REAL_CST@1)
6245   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
6246   (switch
6247    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
6248    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
6249     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
6250    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
6251    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6252         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
6253     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
6254    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
6255    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6256         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6257         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
6258         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6259     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6260    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
6261    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6262         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
6263         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6264         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
6265         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
6266     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6267    /* Fold comparisons against infinity.  */
6268    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
6269         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
6270     (with
6271      {
6272        REAL_VALUE_TYPE max;
6273        enum tree_code code = cmp;
6274        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
6275        if (neg)
6276          code = swap_tree_comparison (code);
6277      }
6278      (switch
6279       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
6280       (if (code == GT_EXPR
6281            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6282        { constant_boolean_node (false, type); })
6283       (if (code == LE_EXPR)
6284        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
6285        (if (! HONOR_NANS (@0))
6286         { constant_boolean_node (true, type); }
6287         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
6288            an "invalid" exception.  */
6289         (if (!flag_trapping_math)
6290          (eq @0 @0))))
6291       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
6292          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
6293       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6294            || code == GE_EXPR)
6295        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6296         (if (neg)
6297          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6298          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6299       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
6300       (if (code == LT_EXPR)
6301        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6302         (if (neg)
6303          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6304          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6305       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
6306          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
6307       (if (code == NE_EXPR)
6308        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6309         (if (! HONOR_NANS (@0))
6310          (if (neg)
6311           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6312           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
6313          (if (neg)
6314           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6315           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
6317  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
6318     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
6319     comparison with a revised real constant as long as no overflow
6320     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
6321  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6322   (for op (plus minus)
6323    (simplify
6324     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6325     (with
6326      {
6327        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
6328                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
6329      }
6330      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6331       (cmp @0 { tem; }))))))
6333  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
6334     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
6335     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
6336     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
6337  (if (flag_associative_math)
6338   (simplify
6339    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6340    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6341     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6342      (cmp { tem; } @1)))))
6344  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6345  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6346   (for sq (SQRT)
6347    (simplify
6348     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6349     (switch
6350      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6351       (switch
6352        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6353        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6354         { constant_boolean_node (false, type); })
6355        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6356           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6357        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6358         { constant_boolean_node (true, type); })
6359        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6360        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6361      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6362       (switch
6363        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6364        (if (cmp == LT_EXPR)
6365         { constant_boolean_node (false, type); })
6366        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6367        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6368         { constant_boolean_node (true, type); })
6369        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6370        (if (cmp == LE_EXPR)
6371         (eq @0 @1))
6372        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6373           == or !=.  In the last case:
6375             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6377           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6378           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6379        (cmp @0 @1)))
6380      (if ((cmp == LT_EXPR
6381            || cmp == LE_EXPR
6382            || cmp == GT_EXPR
6383            || cmp == GE_EXPR)
6384           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6385           /* Give up for -frounding-math.  */
6386           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6387       (with
6388        {
6389          REAL_VALUE_TYPE c2;
6390          enum tree_code ncmp = cmp;
6391          const real_format *fmt
6392            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6393          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6394                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6395          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6396          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6397             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6398          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6399            {
6400              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6401                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6402              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6403                ncmp = ERROR_MARK;
6404              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6405                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6406                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6407              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6408                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6409                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6410              else
6411                {
6412                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6413                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6414                     to be adjusted.  */
6415                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6416                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6417                    tow = dconst0;
6418                  else
6419                    tow = dconstinf;
6420                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6421                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6422                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6423                    ncmp = ERROR_MARK;
6424                  else
6425                    {
6426                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6427                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6428                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6429                        ncmp = ERROR_MARK;
6430                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6431                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6432                        c2 = c2alt;
6433                    }
6434                }
6435            }
6436        }
6437        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6438         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6439          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6440          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6441           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6442           { constant_boolean_node (false, type); })
6443          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6444          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6445           (if (ncmp == GE_EXPR)
6446            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6447            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6448         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6449         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6450          (switch
6451           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6452              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6453           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6454            { constant_boolean_node (true, type); })
6455           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6456              don't care about NaNs.  */
6457           (if (! HONOR_NANS (@0))
6458            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6459           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6460              don't care about Infinities.  */
6461           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6462            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6463           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6464           (if (GENERIC)
6465            (truth_andif
6466             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6467             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6468          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6469          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6470           (if (ncmp == LT_EXPR)
6471            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6472            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6473           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6474           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6475            (if (ncmp == LT_EXPR)
6476             (truth_andif
6477              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6478              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6479             (truth_andif
6480              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6481              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6482    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6483    (simplify
6484     (cmp (sq @0) (sq @1))
6485       (if (! HONOR_NANS (@0))
6486         (cmp @0 @1))))))
6488 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6489 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6490      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6491  (simplify
6492   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6493    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6494         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6495     (with
6496      {
6497        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6498        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6499        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6500        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6501        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6502      }
6503      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6504           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6505       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6506        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6507        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6508             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6509         (icmp @1 (convert @2))
6510         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6511              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6512          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6513          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6514               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6515           (icmp @1 @2))))))))))
6517 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6518 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6519      icmp (le le eq ne ge ge)
6520  (simplify
6521   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6522    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6523         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6524     (with
6525      {
6526        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6527        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6528        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6529        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6530           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6531           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6532           -fno-signaling-nans.  */
6533        bool exception_p
6534          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6535                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6536      }
6537      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6538         -fno-trapping-math.  */
6539      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6540       (with
6541        {
6542          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6543          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6544          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6545          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6547          REAL_VALUE_TYPE icst;
6548          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6549            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6550          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6551            real_floor (&icst, fmt, cst);
6552          else
6553            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6555          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6557          bool overflow_p = false;
6558          wide_int icst_val
6559            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6560        }
6561        (switch
6562         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6563         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6564          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6565                                   type); })
6566         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6567          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6568                                   type); })
6569         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6570         (if (cst_int_p)
6571          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6572                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6573         )
6574         /* When CST is fractional, optimize
6575             (FTYPE) N == CST -> 0
6576             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6577         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6578          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6579         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6580         (with
6581          {
6582            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6583          }
6584          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6586 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6587 (for cmp (eq ne)
6588  (simplify
6589   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6590   (if (!integer_zerop (@1))
6591    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6592     (cmp @0 @2)
6593     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6594      (with
6595       {
6596         wi::overflow_type ovf;
6597         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6598                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6599       }
6600       (if (ovf)
6601        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6602        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6603 (for cmp (lt le gt ge)
6604  (simplify
6605   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6606   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6607    (with
6608     {
6609       wi::overflow_type ovf;
6610       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6611                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6612     }
6613     (if (ovf)
6614      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6615                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6616                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6617      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6619 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6621    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6622    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6623    multiplication computed modulo 2^size.
6624    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6625 (for cmp  (lt le gt ge)
6626      cmp2 (ge ge lt lt)
6627  (simplify
6628   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6629   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6630        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6631        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6632    (with
6633     {
6634       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6635       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6636       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6637       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6638       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6639       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6640       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6641     }
6642     (if (small || large)
6643      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6644      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6646 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6647 (simplify
6648  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6649  (if (types_match (@0, @1))
6650   (unordered @0 @1)))
6651 (simplify
6652  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6653  (if (types_match (@0, @1))
6654   (ordered @0 @1)))
6655 (simplify
6656  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6657  @2)
6658 (simplify
6659  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6660  @2)
6662 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6663    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6665    Note that comparisons
6666      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6667      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6668    will be canonicalized to above so there's no need to
6669    consider them here.
6670  */
6672 (for cmp (le gt)
6673      eqcmp (eq ne)
6674  (simplify
6675   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6676   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6677    (with
6678     {
6679      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6680      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6681      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6682      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6683      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6684     }
6685     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6686          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6687       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6688              { build_zero_cst (ty); }))))))
6690 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6691 (for cmp (tcc_comparison)
6692      scmp (swapped_tcc_comparison)
6693  (simplify
6694   (cmp (negate @0) (negate @1))
6695   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6696        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6697            && (cmp == EQ_EXPR
6698                || cmp == NE_EXPR
6699                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6700    (scmp @0 @1)))
6701  (simplify
6702   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6703   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6704        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6705            && (cmp == EQ_EXPR
6706                || cmp == NE_EXPR
6707                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6708    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6709     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6710      (scmp @0 { tem; }))))))
6712 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6713 (for op (abs absu)
6714  (for eqne (eq ne)
6715   (simplify
6716    (eqne (op @0) zerop@1)
6717    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6719 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6720    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6721 (for cmp (simple_comparison)
6722  (simplify
6723   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6724   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6725        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6726           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6727        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6728             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6729                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6730                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6731                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6732        && single_use (@0))
6733    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6734         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6735             || @1 != @10)
6736         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6737             || cmp == NE_EXPR
6738             || cmp == EQ_EXPR)
6739         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6740         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6741            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6742            values independent of their precision.  */
6743         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6744             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6745     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6746        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6747        constant which fold_convert produces.  */
6748     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6749      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00),
6750                                 wide_int::from (wi::to_wide (@1),
6751                                                 MAX (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)),
6752                                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))),
6753                                                 TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))),
6754                                 0, TREE_OVERFLOW (@1)); })
6755      (cmp @00 (convert @1)))
6757     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6758      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6759      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6760            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6761            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6762                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6763           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6764               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6765                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6766                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6767                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6768               || (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
6769                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6770                   && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@00)))))
6771       (cmp @00 (convert @10))
6772       (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
6773            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6774            && !int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@00)))
6775        (with
6776         {
6777           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6778           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6779           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @1));
6780           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @1, min));
6781         }
6782         (if (above || below)
6783          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6784           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6785           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6786            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6787            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6788             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6789    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6790    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6791         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6792             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6793         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6794             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6795     (with
6796      {
6797        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6798        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6799          {
6800            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6801            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6802                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6803              type1 = float_type_node;
6804            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6805                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6806              type1 = double_type_node;
6807          }
6808        tree newtype
6809          = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6810             ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6811      }
6812      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype)
6813           && (!VECTOR_TYPE_P (type) || is_truth_type_for (newtype, type)))
6814       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6817 (for cmp (eq ne)
6818  (simplify
6819   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6820   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6821   (with
6822    {
6823      poly_int64 off; tree base;
6824      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6825                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6826    }
6827    /* A local variable can never be pointed to by
6828       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6829    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6830         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6831         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6832         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6833         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6834     (if (cmp == NE_EXPR)
6835      { constant_boolean_node (true, type); }
6836      { constant_boolean_node (false, type); })
6837     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6838     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6839          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6840          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6841      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6842       (if (known_ne (off, 0))
6843        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6844        (if (known_eq (off, 0))
6845         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6847 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6848 (for cmp (eq ne)
6850  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6851     Similarly for NE_EXPR.  */
6852  (simplify
6853   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6854   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6855        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6856    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6858  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6859  (simplify
6860   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6861   (cmp @0 @1))
6863  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6864     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6865  (simplify
6866   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6867   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6869  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6870  (simplify
6871   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6872   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6873  (simplify
6874   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6875   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6876        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6877        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6878        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6879        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6880        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6881    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6882         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6884  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6885  (simplify
6886   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6887   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6889  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6890  (simplify
6891   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6892   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6893    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6895  (simplify
6896   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6897   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6898    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6900  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6901  (simplify
6902   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6903   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6905 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6906    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6907    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6908    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6909 (for cmp (eq ne)
6910      ncmp (ge lt)
6911  (for sgncmp (ge lt)
6912   (simplify
6913    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6914    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6915         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6916         && types_match (@0, @1))
6917     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6918 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6919    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6920 (for cmp (eq ne)
6921      ncmp (lt ge)
6922  (simplify
6923   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6924    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6925         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6926         && types_match (@0, @1))
6927     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6929 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6930    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6931 (for cmp (eq ne)
6932      icmp (ne eq)
6933  (simplify
6934   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6935   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6937 #if GIMPLE
6938 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6939    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6940    compares simplify.  */
6941 (for cmp (simple_comparison)
6942  (simplify
6943   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6944   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6945      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6946   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6947        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6948    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6949 #endif
6951 (for cmp (ge lt)
6952 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6953 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6954  (simplify
6955   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6956    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6957         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6958         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6959         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6960     (with
6961      {
6962        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6963      }
6964     (if (cmp == LT_EXPR)
6965      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6966      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6967 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6968 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6969  (simplify
6970   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6971    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6972         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6973         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6974         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6975     (with
6976      {
6977        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6978      }
6979     (if (cmp == GE_EXPR)
6980      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6981      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6983 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6984    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6985 (simplify
6986  (cond
6987   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6988   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6989  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6990   (with {
6991      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6992                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6993    }
6994    (if (shift > 0)
6995     (bit_and
6996      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6997     (bit_and
6998      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6999      @2)))))
7001 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
7002    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
7003 (for cmp (eq ne)
7004      ncmp (ge lt)
7005  (simplify
7006   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
7007   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7008        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7009        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
7010        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
7011    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7012     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
7014 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
7015    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
7016 (simplify
7017  (cond
7018   (lt @0 integer_zerop)
7019   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
7020  (if (integer_pow2p (@1)
7021       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7022   (with {
7023     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
7024    }
7025    (if (shift >= 0)
7026     (bit_and
7027      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
7028      @1)
7029     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
7030        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
7031     (bit_and (convert @0) @1)))))
7033 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
7034    This implements some remaining parts of fold_comparison address
7035    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
7036    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
7037 (for cmp (simple_comparison)
7038  (simplify
7039   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
7040   (with
7041    {
7042      poly_int64 off0, off1;
7043      tree base0, base1;
7044      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
7045                                   off0, off1, GENERIC);
7046    }
7047    (if (equal == 1)
7048     (switch
7049      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
7050       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
7051      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
7052       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
7053      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
7054       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
7055      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
7056       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
7057      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
7058       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
7059      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
7060       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
7061     (if (equal == 0)
7062      (switch
7063       (if (cmp == EQ_EXPR)
7064        { constant_boolean_node (false, type); })
7065       (if (cmp == NE_EXPR)
7066        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
7068 #if GIMPLE
7069 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
7070 (simplify
7071  (cond @0 @1 @2)
7072  (with { bool wascmp; }
7073   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7074        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
7075        && (!wascmp || TYPE_PRECISION (type) == 1))
7076    (if ((!TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
7077         || TYPE_PRECISION (type) == 1)
7078     (bit_xor (convert:type @0) @2)
7079     (bit_xor (negate (convert:type @0)) @2)))))
7080 #endif
7082 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
7083 (for neeq (ne eq)
7084  (simplify
7085   (neeq @0 @1)
7086   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7087        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
7088    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
7090 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
7091    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
7092    Disable the transform if either operand is pointer to function.
7093    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
7094    canonicalizaion is not wanted.  */
7096 (for cmp (ne eq)
7097  (simplify
7098   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
7099   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7100          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
7101          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7102          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
7103             type when sanitizing.  See PR101210.  */
7104          && !(GENERIC
7105               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
7106               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
7107         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7108             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7109             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
7110        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
7111    (cmp @0 (convert @1)))))
7113 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
7114 (for cmp (lt gt le ge)
7115  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
7116     the specified precision will have known values.  */
7117  (simplify
7118   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
7119   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7120         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7121         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7122        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
7123    (with
7124     {
7125       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
7126       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
7127       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
7128       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
7129       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
7130       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
7131     }
7132     (switch
7133      (if (wi::to_wide (cst) == max)
7134       (switch
7135        (if (cmp == GT_EXPR)
7136         { constant_boolean_node (false, type); })
7137        (if (cmp == GE_EXPR)
7138         (eq @2 @1))
7139        (if (cmp == LE_EXPR)
7140         { constant_boolean_node (true, type); })
7141        (if (cmp == LT_EXPR)
7142         (ne @2 @1))))
7143      (if (wi::to_wide (cst) == min)
7144       (switch
7145        (if (cmp == LT_EXPR)
7146         { constant_boolean_node (false, type); })
7147        (if (cmp == LE_EXPR)
7148         (eq @2 @1))
7149        (if (cmp == GE_EXPR)
7150         { constant_boolean_node (true, type); })
7151        (if (cmp == GT_EXPR)
7152         (ne @2 @1))))
7153      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
7154       (switch
7155        (if (cmp == GT_EXPR)
7156         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7157                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7158                                                       wi::to_wide (cst)
7159                                                       + 1)); }))
7160        (if (cmp == LE_EXPR)
7161         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7162                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7163                                                       wi::to_wide (cst)
7164                                                       + 1)); }))))
7165      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
7166       (switch
7167        (if (cmp == GE_EXPR)
7168         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7169                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7170                                                       wi::to_wide (cst)
7171                                                       - 1)); }))
7172        (if (cmp == LT_EXPR)
7173         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7174                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7175                                                       wi::to_wide (cst)
7176                                                       - 1)); }))))
7177      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
7178           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
7179           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
7180           /* We will flip the signedness of the comparison operator
7181              associated with the mode of @1, so the sign bit is
7182              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
7183              max associated with this sign bit.  */
7184           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
7185           /* signed_type does not work on pointer types.  */
7186           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
7187       /* The following case also applies to X < signed_max+1
7188          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7189       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
7190        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7191         (switch
7192          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
7193           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7194          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
7195           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7196          (if (cmp == LE_EXPR)
7197           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7198          (if (cmp == GT_EXPR)
7199           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
7201 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
7202 (simplify
7203  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
7204  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7205   { constant_boolean_node (false, type); }))
7207 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
7208 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
7209 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
7210 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
7211 (for outer (ne eq)
7212  (for inner (ne eq)
7213   (simplify
7214    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
7215    (with {
7216      bool cst1 = integer_onep (@1);
7217      bool cst0 = integer_zerop (@1);
7218      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
7219      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
7220     }
7221     (switch
7222      (if (innereq ? cst0 : cst1)
7223       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
7224      (if (innereq ? cst1 : cst0)
7225       (with {
7226         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
7227         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
7228        }
7229        (if (!outereq)
7230         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
7231         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
7232        )
7233       )
7234      )
7235      (with {
7236        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
7237       }
7238       (if (outereq)
7239        (eq @0 { value; })
7240        (ne @0 { value; })
7241       )
7242      )
7243     )
7244    )
7245   )
7249 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
7250  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
7251  (simplify
7252   (cmp @0 REAL_CST@1)
7253   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
7254        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
7255    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
7256                             ? false : true, type); })))
7258 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7259 (simplify
7260   (unordered @0 @1)
7261   (switch
7262     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7263         { constant_boolean_node (true, type); })
7264     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7265         { constant_boolean_node (false, type); })))
7267 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7268 (simplify
7269   (ordered @0 @1)
7270   (switch
7271     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7272         { constant_boolean_node (false, type); })
7273     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7274         { constant_boolean_node (true, type); })))
7276 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
7277 (simplify
7278  (ne @0 integer_zerop)
7279  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7280       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7281   (non_lvalue @0)))
7282 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
7283 (simplify
7284  (eq @0 integer_onep)
7285  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7286       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7287   (non_lvalue @0)))
7288 /* Do not handle
7289    bool_var == 0 becomes !bool_var or
7290    bool_var != 1 becomes !bool_var
7291    here because that only is good in assignment context as long
7292    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
7293    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
7294    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
7296 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
7297    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
7298 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
7299  (for cmp (eq ne)
7300       icmp (le gt)
7301   (simplify
7302    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
7303     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
7304      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
7305       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7306                          ? optab_vector : optab_default;
7307               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7308        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
7309             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
7310                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
7311                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
7312         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
7313          (icmp @0 { csts; })
7314          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
7316 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
7317    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
7318    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
7319    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
7320 (for cmp (lt le ge gt)
7321      out (gt gt le le)
7322  (simplify
7323   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
7324   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
7325        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
7326        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
7327        && wi::to_wide (@1) != 0
7328        && single_use (@2))
7329    (with {
7330      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
7331      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
7332     }
7333     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7334                                 wi::max_value (prec, sign)
7335                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
7337 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
7338    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
7339    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
7340 (for cmp (gt le)
7341  (simplify
7342   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7343   (if (single_use (@2)
7344        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7345        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7346    (cmp @1 @0))))
7348 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7349 (for cmp (ge lt)
7350  (simplify
7351   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7352    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7353         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7354     (cmp @1 @0))))
7356 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7357 /* A - B > A  */
7358 (for cmp (gt le)
7359      out (ne eq)
7360  (simplify
7361   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7362   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7363        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7364    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7365 /* A + B < A  */
7366 (for cmp (lt ge)
7367      out (ne eq)
7368  (simplify
7369   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7370   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7371        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7372    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7374 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7375    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7376 (for cmp (lt ge)
7377      out (ne eq)
7378  (simplify
7379   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7380   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7381    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7382     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7384 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7385    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7386    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7387 (for cmp (eq ne)
7388  (simplify
7389   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7390        integer_zerop)
7391   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7392        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7393        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7394        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7395            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7396        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7397        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7398        && types_match (@0, @1)
7399        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7400        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7401            != CODE_FOR_nothing))
7402    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7403     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7405 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7406 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7407  (simplify
7408   (ovf (convert@2 @0) @1)
7409   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7410        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7411        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7412        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7413    (ovf @0 @1)))
7414  (simplify
7415   (ovf @1 (convert@2 @0))
7416   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7417        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7418        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7419        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7420    (ovf @1 @0))))
7422 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7423    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7424    in that case it needs to be outside of a range.  */
7425 (simplify
7426  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7427   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7428        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7429        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7430        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7431    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7432     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7433     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7434      (if (integer_minus_onep (@1))
7435       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7436       (with
7437        {
7438          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7439          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7440                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7441          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7442                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7443          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7444          if (etype)
7445            {
7446              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7447                std::swap (lo, hi);
7448              lo = fold_convert (etype, lo);
7449              hi = fold_convert (etype, hi);
7450              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7451            }
7452        }
7453        (if (etype)
7454         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7456 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7457    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7458    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7459    section that follows this one.
7461    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7462    the following:
7464    - the rule describes an identity
7466    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7467      multiplication
7469    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7470      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7471      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7472      when the operand has that value.)  */
7474 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7475  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7476  (simplify
7477   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7478   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7479    @0))
7481  (for op (plus minus)
7482   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7483   (simplify
7484    (op (rdiv @0 @1)
7485        (rdiv @2 @1))
7486    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7488  (for cmp (lt le gt ge)
7489       neg_cmp (gt ge lt le)
7490   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7491   (simplify
7492    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7493    (with
7494     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7495     (if (tem
7496          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7497               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7498      (switch
7499       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7500        (cmp @0 { tem; }))
7501       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7502        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7504  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7505  (for root (SQRT CBRT)
7506   (simplify
7507    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7508     (root (mult @0 @1))))
7510  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7511  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7512   (simplify
7513    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7514     (exps (plus @0 @1))))
7516  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7517  (for root (SQRT CBRT)
7518   (simplify
7519    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7520     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7522  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7523  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7524   (simplify
7525    (rdiv @0 (exps:s @1))
7526     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7528  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7529       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7530   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7531   (simplify
7532    (logs (exps @0))
7533    @0)
7534   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7535   (simplify
7536    (exps (logs @0))
7537    @0))
7539  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7540     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7541     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7542  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7543       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7544   (simplify
7545    (logs (exps @0))
7546    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7547     (with {
7548       tree x;
7549       switch (exps)
7550         {
7551         CASE_CFN_EXP:
7552           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7553           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7554           break;
7555         CASE_CFN_EXP2:
7556           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7557           x = build_real (type, dconst2);
7558           break;
7559         CASE_CFN_EXP10:
7560         CASE_CFN_POW10:
7561           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7562           {
7563             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7564             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7565             x = build_real (type, dconst10);
7566           }
7567           break;
7568         default:
7569           gcc_unreachable ();
7570         }
7571       }
7572      (mult (logs { x; }) @0)))))
7574  (for logs (LOG LOG
7575             LOG2 LOG2
7576             LOG10 LOG10)
7577       exps (SQRT CBRT)
7578   (simplify
7579    (logs (exps @0))
7580    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7581     (with {
7582       tree x;
7583       switch (exps)
7584         {
7585         CASE_CFN_SQRT:
7586           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7587           x = build_real (type, dconsthalf);
7588           break;
7589         CASE_CFN_CBRT:
7590           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7591           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7592           break;
7593         default:
7594           gcc_unreachable ();
7595         }
7596       }
7597      (mult { x; } (logs @0))))))
7599  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7600  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7601       pows (POW)
7602   (simplify
7603    (logs (pows @0 @1))
7604    (mult @1 (logs @0))))
7606  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7607     or if C is a positive power of 2,
7608     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7609 #if GIMPLE
7610  (for pows (POW)
7611       exps (EXP)
7612       logs (LOG)
7613       exp2s (EXP2)
7614       log2s (LOG2)
7615   (simplify
7616    (pows REAL_CST@0 @1)
7617    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7618         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7619         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7620            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7621            beneficial for all constants to postpone this until later,
7622            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7623            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7624            pessimization.  */
7625         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7626     (with {
7627        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7628        bool use_exp2 = false;
7629        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7630            && value->cl == rvc_normal)
7631          {
7632            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7633            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7634            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7635              use_exp2 = true;
7636          }
7637      }
7638      (if (!use_exp2)
7639       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7640        (exps (mult (logs @0) @1)))
7641       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7642 #endif
7644  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7645  (for pows (POW)
7646       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7647       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7648   (simplify
7649    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7650    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7651         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7652     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7654  (for sqrts (SQRT)
7655       cbrts (CBRT)
7656       pows (POW)
7657       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7658   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7659   (simplify
7660    (sqrts (exps @0))
7661    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7662   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7663   (simplify
7664    (cbrts (exps @0))
7665    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7666   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7667   (simplify
7668    (pows (exps @0) @1)
7669    (exps (mult @0 @1))))
7671  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7672  (for tans (TAN)
7673       atans (ATAN)
7674   (simplify
7675    (tans (atans @0))
7676    @0)))
7678  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7679  (for sins (SIN)
7680       atans (ATAN)
7681       sqrts (SQRT)
7682       copysigns (COPYSIGN)
7683   (simplify
7684    (sins (atans:s @0))
7685    (with
7686      {
7687       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7688       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7689       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7690       tree t_one = build_one_cst (type);
7691      }
7692     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7693      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7694       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7695       (copysigns { t_one; } @0))))))
7697 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7698  (for coss (COS)
7699       atans (ATAN)
7700       sqrts (SQRT)
7701       copysigns (COPYSIGN)
7702   (simplify
7703    (coss (atans:s @0))
7704    (with
7705      {
7706       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7707       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7708       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7709       tree t_one = build_one_cst (type);
7710       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7711      }
7712     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7713      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7714       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7715       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7717  (if (!flag_errno_math)
7718   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7719   (for sinhs (SINH)
7720        atanhs (ATANH)
7721        sqrts (SQRT)
7722    (simplify
7723     (sinhs (atanhs:s @0))
7724     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7725     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7727   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7728   (for coshs (COSH)
7729        atanhs (ATANH)
7730        sqrts (SQRT)
7731    (simplify
7732     (coshs (atanhs:s @0))
7733     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7734     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7736 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7737 (simplify
7738  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7739  (abs @0))
7741 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7742 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7743  (simplify
7744   (fns (fns @0))
7745   (fns @0)))
7746 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7747 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7748  (simplify
7749   (fns integer_valued_real_p@0)
7750   @0))
7752 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7753 (simplify
7754  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7755  (abs @0))
7757 /* pow(1,x) -> 1.  */
7758 (simplify
7759  (POW real_onep@0 @1)
7760  @0)
7762 (simplify
7763  /* copysign(x,x) -> x.  */
7764  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7765  @0)
7767 (simplify
7768  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7769  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7770  @1)
7772 (simplify
7773  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7774  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7775  (abs @0))
7777 (simplify
7778  /* fabs (copysign(x, y)) -> fabs (x).  */
7779  (abs (COPYSIGN_ALL @0 @1))
7780  (abs @0))
7782 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7783  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7784  (simplify
7785   (scale real_zerop@0 @1)
7786   @0)
7787  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7788  (simplify
7789   (scale @0 integer_zerop@1)
7790   @0)
7791  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7792  (simplify
7793   (scale REAL_CST@0 @1)
7794   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7795    @0)))
7797 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7798    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7800    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7801    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7802    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7803    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7805 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7806  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7807  (simplify
7808   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7809    (SIN @0))
7811  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7812  (simplify
7813   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7814   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7815    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7817  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7818  (simplify
7819   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7820    (TAN @0))
7822  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7823  (simplify
7824   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7825    (TANH @0))
7827  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7828  (simplify
7829    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7830    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7832  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7833  (simplify
7834   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7835    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7837  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7838  (simplify
7839   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7840   (if (! HONOR_NANS (@0)
7841        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7842    (COS @0)))
7844  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7845  (simplify
7846   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7847   (if (! HONOR_NANS (@0)
7848        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7849    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7851  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7852  (simplify
7853   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7854    (POW @0 (plus @1 @2)))
7856  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7857  (simplify
7858   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7859    (POW (mult @0 @2) @1))
7861  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7862  (simplify
7863   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7864    (POWI (mult @0 @2) @1))
7866  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7867  (simplify
7868   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7869   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7870    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7872  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7873  (simplify
7874   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7875    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7877  (for sqrts (SQRT)
7878       cbrts (CBRT)
7879       pows (POW)
7880   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7881   (simplify
7882    (sqrts (sqrts @0))
7883    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7884   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7885   (simplify
7886    (sqrts (cbrts @0))
7887    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7888   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7889   (simplify
7890    (cbrts (sqrts @0))
7891    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7892   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7893   (simplify
7894    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7895    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7896   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7897   (simplify
7898    (sqrts (pows @0 @1))
7899    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7900   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7901   (simplify
7902    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7903    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7904   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7905   (simplify
7906    (pows (sqrts @0) @1)
7907    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7908   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7909   (simplify
7910    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7911    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7912   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7913   (simplify
7914    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7915    (pows @0 (mult @1 @2))))
7917  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7918  (simplify
7919   (CABS (complex @0 @0))
7920   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7922  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7923  (simplify
7924   (HYPOT @0 @0)
7925   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7927  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7928  (for cexps (CEXP)
7929       exps (EXP)
7930       cexpis (CEXPI)
7931   (simplify
7932    (cexps compositional_complex@0)
7933    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7934     (complex
7935      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7936      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7938 (if (canonicalize_math_p ())
7939  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7940  (for floors (FLOOR_ALL)
7941       truncs (TRUNC_ALL)
7942   (simplify
7943    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7944    (truncs @0))))
7946 (match double_value_p
7947  @0
7948  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7949 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7950             BUILT_IN_FLOORL
7951             BUILT_IN_CEILL
7952             BUILT_IN_ROUNDL
7953             BUILT_IN_NEARBYINTL
7954             BUILT_IN_RINTL)
7955      tos (BUILT_IN_TRUNC
7956           BUILT_IN_FLOOR
7957           BUILT_IN_CEIL
7958           BUILT_IN_ROUND
7959           BUILT_IN_NEARBYINT
7960           BUILT_IN_RINT)
7961  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7962  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7963   (simplify
7964    (froms (convert double_value_p@0))
7965    (convert (tos @0)))))
7967 (match float_value_p
7968  @0
7969  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7970 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7971             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7972             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7973             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7974             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7975             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7976      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7977           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7978           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7979           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7980           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7981           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7982  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7983     if x is a float.  */
7984  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7985       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7986   (simplify
7987    (froms (convert float_value_p@0))
7988    (convert (tos @0)))))
7990 #if GIMPLE
7991 (match float16_value_p
7992  @0
7993  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7994 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7995             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7996             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7997             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7998             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7999             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
8000             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
8001             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
8002      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
8003           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
8004           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
8005           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
8006           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
8007           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
8008           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
8009           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
8010  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
8011     if x is a _Float16.  */
8012  (simplify
8013    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
8014      (if (optimize
8015           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8016           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
8017                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8018        (tos @0))))
8020 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
8021    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
8022 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
8023  (simplify
8024   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
8025    (if (optimize
8026        && !HONOR_SNANS (@2)
8027        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8028        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8029        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
8030        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
8031                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8032     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
8034 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
8035      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
8036  (simplify
8037   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
8038    (if (flag_unsafe_math_optimizations
8039        && optimize
8040        && FLOAT_TYPE_P (type)
8041        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8042        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8043        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8044        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
8045        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
8046        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
8047                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8048     (tos @0 @1 @2))))
8050 (for maxmin (max min)
8051  (simplify
8052   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
8053    (if (optimize
8054        && FLOAT_TYPE_P (type)
8055        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8056        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8057        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8058        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
8059     (maxmin @0 @1))))
8060 #endif
8062 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
8063      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8064  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
8065  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8066   (simplify
8067    (froms (convert double_value_p@0))
8068    (tos @0))))
8070 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
8071             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8072      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
8073  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
8074     if x is a float.  */
8075  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8076   (simplify
8077    (froms (convert float_value_p@0))
8078    (tos @0))))
8080 (if (canonicalize_math_p ())
8081  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
8082  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
8083   (simplify
8084    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
8085    (fix_trunc @0))))
8087 (if (canonicalize_math_p ())
8088  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8089  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
8090            ICEIL LCEIL LLCEIL
8091            IROUND LROUND LLROUND)
8092   (simplify
8093    (fns integer_valued_real_p@0)
8094    (fix_trunc @0)))
8095  (if (!flag_errno_math)
8096   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8097   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
8098    (simplify
8099     (rints integer_valued_real_p@0)
8100     (fix_trunc @0)))))
8102 (if (canonicalize_math_p ())
8103  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
8104       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
8105       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
8106   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
8107      sizeof (int) == sizeof (long).  */
8108   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
8109        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8110    (simplify
8111     (ifn @0)
8112     (lfn:long_integer_type_node @0)))
8113   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
8114      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
8115   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
8116        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8117    (simplify
8118     (llfn @0)
8119     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
8121 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
8122 (simplify
8123  (CPROJ @0)
8124  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
8125    @0))
8127 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
8128    nonnegative, return (inf + 0i).  */
8129 (simplify
8130  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
8131  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
8132   { build_complex_inf (type, false); }))
8134 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
8135 (simplify
8136  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
8137  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
8138   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
8140 (for pows (POW)
8141      sqrts (SQRT)
8142      cbrts (CBRT)
8143  (simplify
8144   (pows @0 REAL_CST@1)
8145   (with {
8146     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
8147     REAL_VALUE_TYPE tmp;
8148    }
8149    (switch
8150     /* pow(x,0) -> 1.  */
8151     (if (real_equal (value, &dconst0))
8152      { build_real (type, dconst1); })
8153     /* pow(x,1) -> x.  */
8154     (if (real_equal (value, &dconst1))
8155      @0)
8156     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
8157     (if (real_equal (value, &dconstm1))
8158      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
8159     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
8160     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8161          && canonicalize_math_p ()
8162          && real_equal (value, &dconsthalf))
8163      (sqrts @0))
8164     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
8165     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8166          && canonicalize_math_p ()
8167          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
8168              real_equal (value, &tmp)))
8169      (cbrts @0))))))
8171 /* powi(1,x) -> 1.  */
8172 (simplify
8173  (POWI real_onep@0 @1)
8174  @0)
8176 (simplify
8177  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
8178  (switch
8179   /* powi(x,0) -> 1.  */
8180   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
8181    { build_real (type, dconst1); })
8182   /* powi(x,1) -> x.  */
8183   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
8184    @0)
8185   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
8186   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
8187    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
8189 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
8191    These are conceptually similar to the transformations performed for
8192    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
8193    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
8195 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
8196    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
8197    is the widest mode from all of these.  */
8198 (for op (plus minus mult rdiv)
8199  (simplify
8200    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
8201    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
8202       both operands are widening conversions from the same type as the outer
8203       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
8204       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
8205       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
8206    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8207         && op != MULT_EXPR
8208         && op != RDIV_EXPR
8209         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8210            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
8211         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8212         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8213         /* The precision of the type of each operand must match the
8214            precision of the mode of each operand, similarly for the
8215            result.  */
8216         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8217         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
8218         && type_has_mode_precision_p (type)
8219         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8220         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8221         && types_match (@1, type)
8222         && (types_match (@1, @2)
8223             /* Or the second operand is const integer or converted const
8224                integer from valueize.  */
8225             || poly_int_tree_p (@4)))
8226      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
8227        (op @1 (convert @2))
8228        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
8229         (convert (op (convert:utype @1)
8230                      (convert:utype @2)))))
8231      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
8232           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8233                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
8234       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
8235               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
8236               tree itype = TREE_TYPE (@0);
8237               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
8238               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
8239               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
8240         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
8241              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
8242          (with { tree newtype = type;
8243                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
8244                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
8245                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
8246                    newtype = dfloat32_type_node;
8247                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
8248                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
8249                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
8250                    newtype = dfloat64_type_node;
8251                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
8252                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
8253                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
8254                    newtype = dfloat128_type_node; }
8255           (if ((newtype == dfloat32_type_node
8256                 || newtype == dfloat64_type_node
8257                 || newtype == dfloat128_type_node)
8258               && newtype == type
8259               && types_match (newtype, type))
8260             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
8261             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
8262                       newtype = ty1;
8263                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
8264                       newtype = ty2; }
8265                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
8266                   change results through affecting double rounding
8267                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
8268                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
8269                   + (long double)double) converted to
8270                   (float)(double + double), the transformation is
8271                   unsafe regardless of the details of the types
8272                   involved; double rounding can arise if the result
8273                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
8274                   between two representable TYPE values but the
8275                   exact value is sufficiently different (in the
8276                   right direction) for this difference to be
8277                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
8278                   same as TYPE, however, the transformation may be
8279                   safe depending on the types involved: it is safe
8280                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
8281                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
8282                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
8283                   exponent range for the product or ratio of two
8284                   values representable in the TYPE to be within the
8285                   range of normal values of ITYPE.  */
8286               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
8287                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
8288                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
8289                    && (flag_unsafe_math_optimizations
8290                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
8291                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
8292                                                            element_mode (type))
8293                            && !excess_precision_type (newtype)))
8294                    && !types_match (itype, newtype))
8295                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
8296                                    (convert:newtype @2)))
8297          )))) )
8298    ))
8301 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
8302    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
8303    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
8304    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
8305    arithmetic operation.  */
8306 (for op (minus plus)
8307  (simplify
8308   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
8309   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8310        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8311           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
8312        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8313        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8314        /* The precision of the type of each operand must match the
8315           precision of the mode of each operand, similarly for the
8316           result.  */
8317        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
8318        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8319        && type_has_mode_precision_p (type)
8320        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8321        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8322        && types_match (@0, @1)
8323        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
8324            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8325        && (wi::to_wide (@4)
8326            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
8327                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
8328    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
8329     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
8330      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
8331     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8332      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
8333                (convert:utype @4))))))))
8335 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
8336    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
8337 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
8338      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
8339      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
8340  (simplify
8341   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
8342   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8343        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
8344    (op @0 (ext @1 @2)))))
8346 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
8347    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8348 (for op    (max     min)
8349      logic (bit_ior bit_and)
8350  (simplify
8351   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8352   (logic @0 @1)))
8354 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8355    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8356 (for sign (SIGNBIT)
8357  (for neeq (ne eq)
8358   (simplify
8359    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8360     (if (neeq == NE_EXPR)
8361      (abs @0)
8362      (negate (abs @0))))))
8364 (simplify
8365  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8366  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8367  { integer_zero_node; })
8369 (simplify
8370  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8371  (SIGNBIT @0)
8372  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8373   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8375 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8376 (for cmp (eq ne)
8377  (for op (plus minus)
8378       rop (minus plus)
8379   (simplify
8380    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8381    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8382         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8383         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8384         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8385     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8386      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8387           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8388       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8389       (if (single_use (@3))
8390        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8391                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8392 (for cmp (lt le gt ge)
8393  (for op (plus minus)
8394       rop (minus plus)
8395   (simplify
8396    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8397    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8398         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8399     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8400      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8401       {
8402         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8403                                 "when simplifying conditional to constant"),
8404                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8405         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8406         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8407         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8408                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8409                         != (op == MINUS_EXPR);
8410         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8411       }
8412       (if (single_use (@3))
8413        (with
8414         {
8415           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8416                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8417                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8418                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8419         }
8420         (cmp @0 { res; })))))))))
8422 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8424 (simplify
8425  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8426  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8428 (simplify
8429  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8430  (if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8431       || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0)))
8432   (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)))
8434 (simplify
8435  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8436  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8437   (view_convert @0)))
8439 (simplify
8440  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8441  (switch
8442   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8443        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8444    (switch
8445     (if (integer_zerop (@2))
8446      (view_convert (realpart @0)))
8447     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8448      (view_convert (imagpart @0)))))
8449   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8450        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8451        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8452        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8453        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8454        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8455             && integer_zerop (@2))
8456            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8457               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8458            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8459                /* But only do this after vectorization.  */
8460                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8461                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8462                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8463                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8464                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8465                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8466                                             - TYPE_PRECISION (type))
8467                                          : 0)) == 0)))
8468    (convert @0))))
8470 /* Simplify vector extracts.  */
8472 (simplify
8473  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8474  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8475       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8476       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8477            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8478           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8479               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8480                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8481   (with
8482    {
8483      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8484                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8485      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8486      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8487      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8488      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8489    }
8490    (if (n != 0
8491         && (idx % width) == 0
8492         && (n % width) == 0
8493         && known_le ((idx + n) / width,
8494                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8495     (with
8496      {
8497        idx = idx / width;
8498        n = n / width;
8499        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8500        poly_uint64 k = 1;
8501        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8502          {
8503            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8504            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8505              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8506          }
8507        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8508      }
8509      (switch
8510       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8511       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8512        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8513         { build_zero_cst (type); }
8514         (if (count == 1)
8515          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8516           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8517           { build_zero_cst (type); })
8518          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8519             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8520             uniform.  */
8521          (if (single_use (@0))
8522           (with
8523             {
8524               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8525               vec_alloc (vals, count);
8526               bool constant_p = true;
8527               tree res;
8528               for (unsigned i = 0;
8529                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8530                 {
8531                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8532                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8533                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8534                     constant_p = false;
8535                 }
8536               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8537                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8538                              ? type
8539                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8540                                                   count * k));
8541               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8542                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8543                  operation somehow so the code generation can properly
8544                  split it out to a separate stmt.  */
8545               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8546                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8547             }
8548             (if (res)
8549              (view_convert { res; })))))))
8550       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8551       (if (k.is_constant (&const_k)
8552            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8553        (switch
8554         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8555          { build_zero_cst (type); })
8556         (if (n == const_k)
8557          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8558         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8559                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8561 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8562    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8563    not touching the extraction.  */
8564 (simplify
8565  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8566  (with
8567   {
8568     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8569     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8570       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8571     else
8572       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8573   }
8574   (switch
8575    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8576          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8577         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8578         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8579                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8580     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8581                                                  wi::to_wide (@rpos)
8582                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8583    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8584         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8585     (convert @1))
8586    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8587                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8588         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8589                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8590     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8592 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8593 (simplify
8594  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8595  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8596       && (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8597           || optimize_vectors_before_lowering_p ())
8598       && types_match (@0, @1)
8599       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8600       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ()
8601       && multiple_p (wi::to_poly_offset (@rpos),
8602                      wi::to_poly_offset (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))))
8603   (with
8604    {
8605      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8606        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8607      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8608      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8609      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8610      vec_perm_builder builder;
8611      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8612      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8613        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8614      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8615    }
8616    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8617         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8618     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8619                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8621 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8622  (for fmas (FMA)
8623   (simplify
8624    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8625    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8626   (simplify
8627    (fmas @0 @1 (negate @2))
8628    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8629   (simplify
8630    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8631    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8632   (simplify
8633    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8634    (if (single_use (@3))
8635     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8637  (simplify
8638   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8639   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8640  (simplify
8641   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8642   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8643  (simplify
8644   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8645   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8646  (simplify
8647   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8648    (if (single_use (@3))
8649     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8651  (simplify
8652   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8653   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8654  (simplify
8655   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8656   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8657  (simplify
8658   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8659   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8660  (simplify
8661   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8662   (if (single_use (@3))
8663    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8665  (simplify
8666   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8667   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8668  (simplify
8669   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8670   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8671  (simplify
8672   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8673   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8674  (simplify
8675   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8676   (if (single_use (@3))
8677    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8679 /* CLZ simplifications.  */
8680 (for clz (CLZ)
8681  (for op (eq ne)
8682       cmp (lt ge)
8683   (simplify
8684    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8685    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8686     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8687     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8688      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); }))
8689     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8690     (if (wi::to_wide (@1) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1)
8691      (op @0 { build_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
8692 (for op (eq ne)
8693      cmp (lt ge)
8694  (simplify
8695   (op (IFN_CLZ:s@2 @0 @3) INTEGER_CST@1)
8696   (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8697    /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8698    (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8699            tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0));
8700            /* Punt if clz(0) == 0.  */
8701            if (integer_zerop (@3))
8702              stype = NULL_TREE;
8703          }
8704     (if (stype)
8705      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8706    /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8707    (with { bool ok = true;
8708            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8709            /* Punt if clz(0) == prec - 1.  */
8710            if (wi::to_widest (@3) == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8711              ok = false;
8712          }
8713     (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8714      (op @0 { build_one_cst (type0); }))))))
8716 /* CTZ simplifications.  */
8717 (for ctz (CTZ)
8718  (for op (ge gt le lt)
8719       cmp (eq eq ne ne)
8720   (simplify
8721    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8722    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8723     (with { bool ok = true;
8724             HOST_WIDE_INT val = 0;
8725             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8726               ok = false;
8727             else
8728               {
8729                 val = tree_to_shwi (@1);
8730                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8731                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8732                   {
8733                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8734                       ok = false;
8735                     else
8736                       val++;
8737                   }
8738               }
8739             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8740             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8741           }
8742      (if (ok && prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8743       (if (val <= 0)
8744        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); }
8745        (if (val >= prec)
8746         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8747         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8748                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8749              { build_zero_cst (type0); })))))))
8750  (for op (eq ne)
8751   (simplify
8752    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8753    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8754     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8755             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8756           }
8757      (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8758       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8759        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8760        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8761                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8762                                                      false, prec)); })
8763            { wide_int_to_tree (type0,
8764                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8765                                                  false, prec)); })))))))
8766 (for op (ge gt le lt)
8767      cmp (eq eq ne ne)
8768  (simplify
8769   /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8770   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8771    (with { bool ok = true;
8772            HOST_WIDE_INT val = 0;
8773            if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8774              ok = false;
8775            else
8776              {
8777                val = tree_to_shwi (@1);
8778                /* Canonicalize to >= or <.  */
8779                if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8780                  {
8781                    if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8782                      ok = false;
8783                    else
8784                      val++;
8785                  }
8786              }
8787            HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8788            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8789            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8790            if (prec > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8791              ok = false;
8792           }
8793      (if (val <= 0)
8794       (if (ok && zero_val >= val)
8795        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8796       (if (val >= prec)
8797        (if (ok && zero_val < val)
8798         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8799        (if (ok && (zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8800         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8801                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8802              { build_zero_cst (type0); })))))))
8803 (for op (eq ne)
8804  (simplify
8805   /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8806   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8807    (with { HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8808            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8809            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8810          }
8811     (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8812      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8813       (if (zero_val != wi::to_widest (@1))
8814        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8815       (if (zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8816        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8817                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8818                                                      false, prec)); })
8819            { wide_int_to_tree (type0,
8820                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8821                                                  false, prec)); })))))))
8823 #if GIMPLE
8824 /* ctz(ext(X)) == ctz(X).  Valid just for the UB at zero cases though.  */
8825 (simplify
8826   (CTZ (convert@1 @0))
8827   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8828        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8829        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8830    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8831            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8832            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8833              {
8834                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8835                  cfn = CFN_CTZ;
8836                else
8837                  type0
8838                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8839                                                      1);
8840              }
8841            type0 = unsigned_type_for (type0);
8842            if (cfn == CFN_LAST
8843                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type0,
8844                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8845              cfn = CFN_CTZ;
8846            if (cfn == CFN_LAST
8847                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8848                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ,
8849                                                    TREE_TYPE (@1),
8850                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8851              {
8852                if (TYPE_PRECISION (type0)
8853                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8854                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZ;
8855                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8856                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8857                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZLL;
8858              } }
8859     (if (cfn == CFN_CTZ)
8860      (IFN_CTZ (convert:type0 @0))
8861      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZ)
8862       (BUILT_IN_CTZ (convert:type0 @0))
8863       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZLL)
8864        (BUILT_IN_CTZLL (convert:type0 @0))))))))
8865 #endif
8867 /* POPCOUNT simplifications.  */
8868 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8869 (simplify
8870   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8871   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8872        && (wi::bit_and (widest_int::from (tree_nonzero_bits (@0), UNSIGNED),
8873                         widest_int::from (tree_nonzero_bits (@1), UNSIGNED))
8874            == 0))
8875    (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8876            if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8877              utype = TREE_TYPE (@1); }
8878     (POPCOUNT (bit_ior (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))
8880 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8881 (for popcount (POPCOUNT)
8882   (for cmp (le eq ne gt)
8883        rep (eq eq ne ne)
8884     (simplify
8885       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8886       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8888 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8889 (for popcount (POPCOUNT)
8890   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8891               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8892     (simplify
8893       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8894       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8895            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8896         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8897                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8898                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8899                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8900           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8901             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8903 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8904 (for popcount (POPCOUNT)
8905   (for rot (lrotate rrotate)
8906     (simplify
8907       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8908       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8909            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8910            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8911         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8912                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8913                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8914                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8915           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8916             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8918 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8919 (simplify
8920   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8921   (PARITY @0))
8923 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8924 (simplify
8925   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8926   (plus (POPCOUNT:type @0) (POPCOUNT:type @1)))
8928 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8929 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8930 (for popcount (POPCOUNT)
8931   (for log1 (bit_and bit_ior)
8932        log2 (bit_ior bit_and)
8933     (simplify
8934       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8935              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8936       (popcount (log2 @0 @1)))
8937     (simplify
8938       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8939               (popcount:s @1))
8940       (popcount (log2 @0 @1)))))
8942 #if GIMPLE
8943 /* popcount(zext(X)) == popcount(X).  */
8944 (simplify
8945   (POPCOUNT (convert@1 @0))
8946   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8947        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8948        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8949        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8950    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8951            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8952            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8953              {
8954                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8955                  cfn = CFN_POPCOUNT;
8956                else
8957                  type0
8958                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8959                                                      1);
8960              }
8961            if (cfn == CFN_LAST
8962                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type0,
8963                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8964              cfn = CFN_POPCOUNT;
8965            if (cfn == CFN_LAST
8966                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8967                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT,
8968                                                    TREE_TYPE (@1),
8969                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8970              {
8971                if (TYPE_PRECISION (type0)
8972                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8973                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNT;
8974                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8975                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8976                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL;
8977              } }
8978     (if (cfn == CFN_POPCOUNT)
8979      (IFN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8980      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNT)
8981       (BUILT_IN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8982       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL)
8983        (BUILT_IN_POPCOUNTLL (convert:type0 @0))))))))
8984 #endif
8986 /* PARITY simplifications.  */
8987 /* parity(~X) is parity(X).  */
8988 (simplify
8989   (PARITY (bit_not @0))
8990   (PARITY @0))
8992 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8993 (for parity (PARITY)
8994   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8995               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8996     (simplify
8997       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8998       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8999            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9000            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9001               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
9002         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9003                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
9004           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
9006 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
9007 (for parity (PARITY)
9008   (for rot (lrotate rrotate)
9009     (simplify
9010       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
9011       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9012            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9013            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
9014            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9015               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
9016         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
9017           (parity (convert:type0 @2)))))))
9019 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
9020 (simplify
9021   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
9022   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
9023    (PARITY (bit_xor @0 @1))
9024    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9025         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
9026     (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
9027             if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
9028               utype = TREE_TYPE (@1); }
9029      (PARITY (bit_xor (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))
9031 #if GIMPLE
9032 /* parity(zext(X)) == parity(X).  */
9033 /* parity(sext(X)) == parity(X) if the difference in precision is even.  */
9034 (simplify
9035   (PARITY (convert@1 @0))
9036   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9037        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9038        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9039        && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
9040            || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
9041                 - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) & 1) == 0))
9042    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9043            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9044            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9045              {
9046                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9047                  cfn = CFN_PARITY;
9048                else
9049                  type0
9050                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9051                                                      1);
9052              }
9053            type0 = unsigned_type_for (type0);
9054            if (cfn == CFN_LAST
9055                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY, type0,
9056                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9057              cfn = CFN_PARITY;
9058            if (cfn == CFN_LAST
9059                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9060                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY,
9061                                                    TREE_TYPE (@1),
9062                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9063              {
9064                if (TYPE_PRECISION (type0)
9065                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
9066                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITY;
9067                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9068                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
9069                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITYLL;
9070              } }
9071     (if (cfn == CFN_PARITY)
9072      (IFN_PARITY (convert:type0 @0))
9073      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITY)
9074       (BUILT_IN_PARITY (convert:type0 @0))
9075       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITYLL)
9076        (BUILT_IN_PARITYLL (convert:type0 @0))))))))
9077 #endif
9079 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
9080 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
9081  (simplify
9082   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
9083   @3))
9085 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
9086    where CST is precision-1. */
9087 (for func (CLRSB)
9088  (simplify
9089   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9090   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
9091    @4)))
9093 #if GIMPLE
9094 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9095 (for func (CLZ)
9096  (simplify
9097   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9098   (with { int val;
9099           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9100           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9101             {
9102               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9103                 {
9104                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9105                   if ((int) valw == valw)
9106                     {
9107                       val = valw;
9108                       ifn = IFN_CLZ;
9109                     }
9110                 }
9111             }
9112           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9113                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9114                    && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9115                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9116             ifn = IFN_CLZ;
9117         }
9118    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
9119     (IFN_CLZ @3 @2)))))
9120 (simplify
9121  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CLZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9122   (with { int val;
9123           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9124           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9125             ifn = IFN_CLZ;
9126           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9127                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9128             ifn = IFN_CLZ;
9129         }
9130    (if (ifn == IFN_CLZ)
9131     (IFN_CLZ @3 @2))))
9133 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9134 (for func (CTZ)
9135  (simplify
9136   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9137   (with { int val;
9138           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9139           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9140             {
9141               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9142                 {
9143                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9144                   if ((int) valw == valw)
9145                     {
9146                       val = valw;
9147                       ifn = IFN_CTZ;
9148                     }
9149                 }
9150             }
9151           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9152                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9153                    && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9154                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9155             ifn = IFN_CTZ;
9156         }
9157    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
9158     (IFN_CTZ @3 @2)))))
9159 (simplify
9160  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CTZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9161   (with { int val;
9162           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9163           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9164             ifn = IFN_CTZ;
9165           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9166                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9167             ifn = IFN_CTZ;
9168         }
9169    (if (ifn == IFN_CTZ)
9170     (IFN_CTZ @3 @2))))
9171 #endif
9173 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
9174 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
9175 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
9176   (simplify
9177     (pfun @0)
9178     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
9179      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
9180        (switch
9181          (if (nz == 1)
9182            (convert @0))
9183          (if (wi::popcount (nz) == 1)
9184            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9185              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
9186                                     { build_int_cst (integer_type_node,
9187                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
9189 #if GIMPLE
9190 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
9192    int popcount64c (uint64_t x)
9193    {
9194      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
9195      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
9196      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
9197      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
9198    }
9200    int popcount32c (uint32_t x)
9201    {
9202      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
9203      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
9204      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
9205      return (x * 0x01010101) >> 24;
9206    }  */
9207 (simplify
9208  (rshift
9209   (mult
9210    (bit_and
9211     (plus:c
9212      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
9213       (plus:c@8
9214        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
9215         (bit_and
9216          (rshift
9217           (minus@6 @0
9218            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
9219           INTEGER_CST@10)
9220          INTEGER_CST@9)))
9221     INTEGER_CST@3)
9222    INTEGER_CST@2)
9223   INTEGER_CST@1)
9224   /* Check constants and optab.  */
9225   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
9226           int shift = (64 - prec) & 63;
9227           unsigned HOST_WIDE_INT c1
9228             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
9229           unsigned HOST_WIDE_INT c2
9230             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
9231           unsigned HOST_WIDE_INT c3
9232             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
9233           unsigned HOST_WIDE_INT c4
9234             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
9235    }
9236    (if (prec >= 16
9237         && prec <= 64
9238         && pow2p_hwi (prec)
9239         && TYPE_UNSIGNED (type)
9240         && integer_onep (@4)
9241         && wi::to_widest (@10) == 2
9242         && wi::to_widest (@5) == 4
9243         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
9244         && tree_to_uhwi (@2) == c1
9245         && tree_to_uhwi (@3) == c2
9246         && tree_to_uhwi (@9) == c3
9247         && tree_to_uhwi (@7) == c3
9248         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
9249     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
9250                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9251      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
9252      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
9253         five bits for this to work without extension before adding.  */
9254      (with {
9255        tree half_type = NULL_TREE;
9256        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
9257        int half_prec = 8;
9258        if (m.exists ()
9259            && m.require () != TYPE_MODE (type))
9260          {
9261            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
9262            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
9263          }
9264        gcc_assert (half_prec > 2);
9265       }
9266       (if (half_type != NULL_TREE
9267            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
9268                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9269        (convert (plus
9270          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
9271          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
9272             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
9274 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
9275    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
9276    should lead to better code.  */
9277 (simplify
9278  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
9279  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9280       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
9281                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
9282   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9283    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
9284 #endif
9286 (for ffs (FFS)
9287  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
9288     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
9289  (for cmp (eq ne)
9290   (simplify
9291    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9292     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9293      (switch
9294       (if (integer_zerop (@1))
9295        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9296       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
9297        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
9298       (if (single_use (@2))
9299        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9300                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9301                                                       false, prec)); })
9302             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9303                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
9304                                                   false, prec)); }))))))
9306  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
9307  (for cmp (gt le)
9308       cmp2 (ne eq)
9309       cmp3 (eq ne)
9310       bit_op (bit_and bit_ior)
9311   (simplify
9312    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9313     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9314      (switch
9315       (if (integer_zerop (@1))
9316        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9317       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
9318        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
9319       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
9320        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
9321       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
9322        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9323                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
9324                                                       false, prec)); }))
9325       (if (single_use (@2))
9326        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
9327                (cmp3 (bit_and @0
9328                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9329                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9330                                                   false, prec)); })
9331                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
9333 #if GIMPLE
9334 /* ffs(ext(X)) == ffs(X).  */
9335 (simplify
9336   (FFS (convert@1 @0))
9337   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9338        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9339        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
9340    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9341            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9342            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9343              {
9344                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9345                  cfn = CFN_FFS;
9346                else
9347                  type0
9348                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9349                                                      0);
9350              }
9351            type0 = signed_type_for (type0);
9352            if (cfn == CFN_LAST
9353                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS, type0,
9354                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9355              cfn = CFN_FFS;
9356            if (cfn == CFN_LAST
9357                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9358                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS,
9359                                                    TREE_TYPE (@1),
9360                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9361              {
9362                if (TYPE_PRECISION (type0)
9363                    == TYPE_PRECISION (integer_type_node))
9364                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFS;
9365                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9366                         == TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node))
9367                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFSLL;
9368              } }
9369     (if (cfn == CFN_FFS)
9370      (IFN_FFS (convert:type0 @0))
9371      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFS)
9372       (BUILT_IN_FFS (convert:type0 @0))
9373       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFSLL)
9374        (BUILT_IN_FFSLL (convert:type0 @0))))))))
9375 #endif
9377 #if GIMPLE
9379 /* Simplify:
9380      a = op a1
9381      r = cond ? a : b
9382      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
9383 and,
9384     a = op a1
9385     r = cond ? b : a
9386     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
9388 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9389      cond_op (COND_UNARY)
9390  (simplify
9391   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
9392    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9393     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9394         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9395      (cond_op @0 (view_convert @1) @2))))
9396  (simplify
9397   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
9398    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9399     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9400         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9401      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1)))))
9403 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9404      cond_op (COND_LEN_UNARY)
9405  (simplify
9406   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2 @4 @5)
9407    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9408     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9409         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9410      (cond_op @0 (view_convert @1) @2 @4 @5))))
9411  (simplify
9412   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)) @4 @5)
9413    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9414     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9415         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9416      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1 @4 @5)))))
9418 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
9419 (simplify
9420  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
9421  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
9422       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
9423       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
9424  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
9425   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
9426   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
9427    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
9429 /* Simplify:
9431      a = a1 op a2
9432      r = c ? a : b;
9434    to:
9436      r = c ? a1 op a2 : b;
9438    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
9439    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
9440    simplification if the result of the operation isn't needed.
9442    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
9443    on targets that might not support them.  Any target implementing
9444    conditional internal functions must support the same comparisons
9445    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
9447 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9448      cond_op (COND_BINARY)
9449  (simplify
9450   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
9451   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9452    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9453         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9454         && single_use (@4))
9455     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
9456  (simplify
9457   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
9458   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9459    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9460         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9461         && single_use (@4))
9462     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
9464 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9465      cond_op (COND_LEN_BINARY)
9466  (simplify
9467   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3 @5 @6)
9468   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9469    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9470         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9471         && single_use (@4))
9472     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3) @5 @6)))))
9473  (simplify
9474   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)) @5 @6)
9475   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9476    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9477         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9478         && single_use (@4))
9479     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1) @5 @6))))))
9481 /* Same for ternary operations.  */
9482 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9483      cond_op (COND_TERNARY)
9484  (simplify
9485   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
9486   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9487    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9488         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9489         && single_use (@5))
9490     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
9491  (simplify
9492   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
9493   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9494    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9495         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9496         && single_use (@5))
9497     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
9498                   (view_convert:op_type @1)))))))
9500 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9501      cond_op (COND_LEN_TERNARY)
9502  (simplify
9503   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4 @6 @7)
9504   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9505    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9506         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9507         && single_use (@5))
9508     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4) @6 @7)))))
9509  (simplify
9510   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4 @6 @7)))
9511   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9512    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9513         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9514         && single_use (@5))
9515     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9516 #endif
9518 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9519    "else" value of an IFN_COND_*.  */
9520 (for cond_op (COND_BINARY)
9521  (simplify
9522   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
9523   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9524    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9525     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
9526  (simplify
9527   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
9528   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9529    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9530         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9531     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
9533 /* Same for ternary operations.  */
9534 (for cond_op (COND_TERNARY)
9535  (simplify
9536   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
9537   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9538    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9539     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
9540  (simplify
9541   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
9542   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9543    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9544         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9545     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
9547 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9548    "else" value of an IFN_COND_LEN_*.  */
9549 (for cond_len_op (COND_LEN_BINARY)
9550  (simplify
9551   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5)) @6)
9552   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9553    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9554     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @6) @4 @5)))))
9555  (simplify
9556   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7)))
9557   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9558    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9559         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9560     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9562 /* Same for ternary operations.  */
9563 (for cond_len_op (COND_LEN_TERNARY)
9564  (simplify
9565   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5 @6)) @7)
9566   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9567    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9568     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @7) @5 @6)))))
9569  (simplify
9570   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7 @8)))
9571   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9572    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9573         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9574     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1) @7 @8))))))
9576 /* Detect simplication for a conditional reduction where
9578    a = mask1 ? b : 0
9579    c = mask2 ? d + a : d
9581    is turned into
9583    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
9584 (simplify
9585   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 zerop@4) @1)
9586    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9587         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9588             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @4, 0)))
9589    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1)))
9591 /* Detect simplication for a conditional length reduction where
9593    a = mask ? b : 0
9594    c = i < len + bias ? d + a : d
9596    is turned into
9598    c = mask && i < len + bias ? d + b : d.  */
9599 (simplify
9600   (IFN_COND_LEN_ADD integer_truep @0 (vec_cond @1 @2 zerop@5) @0 @3 @4)
9601    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9602         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9603             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @5, 0)))
9604     (IFN_COND_LEN_ADD @1 @0 @2 @0 @3 @4)))
9606 /* Detect simplification for vector condition folding where
9608   c = mask1 ? (masked_op mask2 a b els) : els
9610   into
9612   c = masked_op (mask1 & mask2) a b els
9614   where the operation can be partially applied to one operand. */
9616 (for cond_op (COND_BINARY)
9617  (simplify
9618   (vec_cond @0
9619    (cond_op:s @1 @2 @3 @4) @4)
9620   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4)))
9622 /* And same for ternary expressions.  */
9624 (for cond_op (COND_TERNARY)
9625  (simplify
9626   (vec_cond @0
9627    (cond_op:s @1 @2 @3 @4 @5) @5)
9628   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4 @5)))
9630 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
9631    expressions like:
9633    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
9634    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
9636    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
9637    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
9638    bytes.  A is more efficiently tested as:
9640    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
9642    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
9644    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
9646    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
9648    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
9649    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
9651    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
9652    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
9653    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
9654    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
9655    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
9656    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
9657    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
9658    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
9659    pointer_pluses dead.  */
9660 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
9661  (for cmp (le lt)
9662   (simplify
9663    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
9664         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
9665    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
9666         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
9667         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
9668     /* Calculate the rhs constant.  */
9669     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
9670             offset_int rhs = off * 2; }
9671      /* Always fails for negative values.  */
9672      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
9673       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
9674          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
9675          same pointer_plus in multiple checks.  */
9676       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
9677               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
9678        (if (cmp == LT_EXPR)
9679         (gt (convert:sizetype
9680              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
9681                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
9682             { rhs_tree; })
9683         (gt (convert:sizetype
9684              (pointer_diff:ssizetype
9685               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
9686                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
9687               { swap_p ? @0 : @2; }))
9688             { rhs_tree; })))))))))
9690 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
9691    element of @1.  */
9692 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9693  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
9694   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
9695    (if (i >= 0)
9696     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
9697             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
9698             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
9699             tree size = bitsize_int (elt_bits);
9700             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
9701      (view_convert
9702       (bit_and:elt_type
9703        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
9704        { elt; })))))))
9706 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
9707 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9708   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
9709     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9710                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
9711             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
9712       (if (elt
9713            && !HONOR_SNANS (type)
9714            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
9715         { elt; }))))
9717 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
9718 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
9719             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9720      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
9721   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
9722     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
9724 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
9725    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
9726    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
9727    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
9728    elements.  */
9729 (for plusminus (plus minus)
9730      minusplus (minus plus)
9731  (simplify
9732   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
9733    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
9734         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
9735         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
9736            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
9737            from the minus.  */
9738         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
9739             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
9740             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
9741    (with
9742     {
9743       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9744       vec_perm_builder builder;
9745     }
9746     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
9747      (with
9748       {
9749         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9750         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9751         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
9752         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
9753         machine_mode wide_mode;
9754         scalar_mode wide_elt_mode;
9755         poly_uint64 wide_nunits;
9756         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
9757       }
9758       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9759            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9760            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9761            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9762            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9763            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9764                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9765        (with
9766         {
9767           tree stype
9768             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9769                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9770           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9772           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9773           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9774           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9775         }
9776         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9777              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9778              && fmt_old != NULL
9779              && fmt_new != NULL)
9780          (with
9781           {
9782             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9783                scalar mode xx instead.  */
9784             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9785                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9786               ntype = stype;
9787           }
9788           (if (fmt_new->signbit_rw
9789                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9790                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9791                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9792                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9793                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9794                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9795                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9796            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9797             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9798             (minus @0 (view_convert:type
9799                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9801 (simplify
9802  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9803  (with
9804   {
9805     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9806     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9807     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9809     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9810     vec_perm_builder builder;
9811   }
9812   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9813    (with
9814     {
9815       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9816       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9817       bool single_arg = (op0 == op1);
9818       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9819     }
9820     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9821      { op0; }
9822      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9823       { op1; }
9824       (with
9825        {
9826          if (!single_arg)
9827            {
9828              if (sel.all_from_input_p (0))
9829                op1 = op0;
9830              else if (sel.all_from_input_p (1))
9831                {
9832                  op0 = op1;
9833                  sel.rotate_inputs (1);
9834                }
9835              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9836                {
9837                  std::swap (op0, op1);
9838                  sel.rotate_inputs (1);
9839                }
9840            }
9841          gassign *def;
9842          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9843          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9844              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9845              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9846            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9847          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9848              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9849              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9850            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9851          tree t;
9852        }
9853        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9854              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9855             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9856                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9857             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9858         { t; }
9859         (with
9860          {
9861            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9862            tree ins = NULL_TREE;
9863            unsigned at = 0;
9865            /* See if the permutation is performing a single element
9866               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9867               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9868               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9869            if (op_mode != BLKmode
9870                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9871                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9872                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9873                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9874              {
9875                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9876                if (insert_first_p)
9877                  {
9878                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9879                       first vector we only can insert the first elt from
9880                       the first vector.  */
9881                    at = 0;
9882                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9883                      op0 = op1;
9884                  }
9885                /* The above can fail for two-element vectors which always
9886                   appear to insert the first element, so try inserting
9887                   into the second lane as well.  For more than two
9888                   elements that's wasted time.  */
9889                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9890                  {
9891                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9892                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9893                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9894                        break;
9895                    if (at < encoded_nelts
9896                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9897                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9898                      {
9899                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9900                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9901                        else
9902                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9903                      }
9904                  }
9905              }
9907            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9908            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9909              {
9910                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9911                   argument permutation while still allowing an equivalent
9912                   2-argument version.  */
9913                tree oldop2 = op2;
9914                if (sel.ninputs () == 2
9915                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9916                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9917                else
9918                  {
9919                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9920                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9921                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9922                    else
9923                      /* Not directly supported with either encoding,
9924                         so use the preferred form.  */
9925                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9926                  }
9927                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9928                  changed = true;
9929              }
9930          }
9931          (if (ins)
9932           (bit_insert { op0; } { ins; }
9933            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9934           (if (changed)
9935            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9937 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9939 (match vec_same_elem_p
9940  (vec_duplicate @0))
9942 (match vec_same_elem_p
9943  CONSTRUCTOR@0
9944  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9945       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9947 (match vec_same_elem_p
9948  @0
9949  (if (uniform_vector_p (@0))))
9952 (simplify
9953  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9954  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9955   @0
9956   (with
9957    {
9958      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9959    }
9960    (if (elem)
9961     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9963 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9964 (simplify
9965  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9966  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9967   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9968 (simplify
9969  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9970  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9971   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9974 /* Merge
9975      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9976      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9977    to
9978      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9980 (simplify
9981  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9982  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9983   (with
9984    {
9985      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9986      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9987      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9988      vec_perm_builder builder0;
9989      vec_perm_builder builder1;
9990      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9991    }
9992    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9993         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9994     (with
9995      {
9996        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9997        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9999        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10000          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
10002        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10004        tree op0 = NULL_TREE;
10005        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10006           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10007           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10008           handled and the new one can't be either, don't increase
10009           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10010        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10011            || (single_use (@0)
10012                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10013                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10014                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10015          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10016      }
10017      (if (op0)
10018       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
10020 /* Merge
10021      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
10022      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
10023    to
10024      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
10025    when all elements from a or b are replaced by the later
10026    permutation.  */
10028 (simplify
10029  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
10030  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10031   (with
10032    {
10033      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
10034      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
10035      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10036      vec_perm_builder builder0;
10037      vec_perm_builder builder1;
10038      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
10039    }
10040    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
10041         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
10042     (with
10043      {
10044        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
10045        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
10046        bool use_1 = false, use_2 = false;
10048        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10049          {
10050            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
10051              builder2.quick_push (sel1[i]);
10052            else
10053              {
10054                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
10055                                     .to_constant ()];
10056                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10057                  use_1 = true;
10058                else
10059                  {
10060                    use_2 = true;
10061                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10062                  }
10063                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
10064              }
10065          }
10066      }
10067      (if (use_1 ^ use_2)
10068       (with
10069        {
10070          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10071          tree op0 = NULL_TREE;
10072          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10073             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10074             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10075             handled and the new one can't be either, don't increase
10076             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10077          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10078              || (single_use (@0)
10079                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10080                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10081                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10082            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10083        }
10084        (if (op0)
10085         (switch
10086          (if (use_1)
10087           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
10088          (if (use_2)
10089           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
10091 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
10093 (simplify
10094  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
10095  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10096   (with
10097    {
10098      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
10099      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
10100      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10101      vec_perm_builder builder0;
10102      vec_perm_builder builder1;
10103      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
10104    }
10105    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
10106         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
10107     (with
10108      {
10109        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
10110        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
10111        bool use_1 = false, use_2 = false;
10113        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10114          {
10115            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
10116              builder2.quick_push (sel1[i]);
10117            else
10118              {
10119                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
10120                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10121                  use_1 = true;
10122                else
10123                  {
10124                    use_2 = true;
10125                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10126                  }
10127                builder2.quick_push (j);
10128              }
10129          }
10130      }
10131      (if (use_1 ^ use_2)
10132       (with
10133        {
10134          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10135          tree op0 = NULL_TREE;
10136          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10137             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10138             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10139             handled and the new one can't be either, don't increase
10140             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10141          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10142              || (single_use (@0)
10143                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10144                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10145                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10146            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10147        }
10148        (if (op0)
10149         (switch
10150          (if (use_1)
10151           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
10152          (if (use_2)
10153           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
10156 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
10157    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
10158    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
10159    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
10160    to the number of trailing zeroes.  */
10161 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
10162   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
10164 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
10165  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
10166   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10167        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
10168        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
10169        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
10170        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10171        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10172           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
10173        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10174           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
10175        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
10176           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
10177           it's sign_extend vs zero_extend.  */
10178        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
10179            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
10180                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
10181        && single_use (@4)
10182        && single_use (@5))))
10184 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
10185  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10186   (bit_op:c
10187    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
10188    @3)))
10190 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10191  (bit_not
10192   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
10194 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
10195    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
10196 (simplify
10197   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
10198   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
10199   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
10200     (if (wi::popcount (i) == 1
10201          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
10202       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
10203         (bit_and @0 @1)
10204       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
10206 /* -x & 1 -> x & 1.  */
10207 (simplify 
10208  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
10209  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
10210   (bit_and @0 @1)))
10212 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
10213    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
10214    This is used mostly with the transformation of
10215    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
10216    It also can show up with bitfields.  */
10217 (simplify
10218  (convert? (negate @0))
10219  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10220       && TYPE_PRECISION (type) == 1
10221       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
10222   (convert @0)))
10224 /* Optimize
10225    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
10226    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
10227    c3 = c1 op c2
10228    -->
10229    c = a op b
10230    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
10231    For all integer non-div operations.  */
10232 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
10233          lshift rshift)
10234  (simplify
10235   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
10236    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
10237     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
10239 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
10240    all vector elements.  */
10241 (for op (plus minus mult)
10242  (simplify
10243   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
10244    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
10245         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10246     (with
10247      {
10248        tree perm_cst = @2;
10249        vec_perm_builder builder;
10250        bool full_perm_p = false;
10251        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
10252          {
10253            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
10255            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10256            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
10257            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
10259            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
10260            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
10261              {
10262                auto_sbitmap seen (nelts);
10263                bitmap_clear (seen);
10265                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
10267                for (i = 0; i < nelts; i++)
10268                  {
10269                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
10270                     break;
10271                    count++;
10272                  }
10273                full_perm_p = count == nelts;
10274              }
10275          }
10276       }
10277       (if (full_perm_p)
10278         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))