Daily bump.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobf2c43737b800d650e36f899551b87435f74dba81
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
87       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
88 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
89 (match (nop_convert @0)
90  @0) 
92 /* Simplifications of operations with one constant operand and
93    simplifications to constants or single values.  */
95 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
96   (simplify
97     (op @0 integer_zerop)
98     (non_lvalue @0)))
100 /* 0 +p index -> (type)index */
101 (simplify
102  (pointer_plus integer_zerop @1)
103  (non_lvalue (convert @1)))
105 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
106    Likewise if the operands are reversed.  */
107 (simplify
108  (plus:c @0 real_zerop@1)
109  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
110   (non_lvalue @0)))
112 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
113 (simplify
114  (minus @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* Simplify x - x.
119    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
120    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
121    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
122    is volatile.  */
123 (simplify
124  (minus @0 @0)
125  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
126   { build_zero_cst (type); }))
128 (simplify
129  (mult @0 integer_zerop@1)
130  @1)
132 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
133    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
134    same in modes with signed zeros, since multiplying a
135    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_zerop@1)
138  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
139   @1))
141 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
142    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
143 (simplify
144  (mult @0 real_onep)
145  (if (!HONOR_SNANS (type)
146       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
147           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
148   (non_lvalue @0)))
150 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
151 (simplify
152  (mult @0 real_minus_onep)
153   (if (!HONOR_SNANS (type)
154        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
155            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
156    (negate @0)))
158 (for cmp (gt ge lt le)
159      outp (convert convert negate negate)
160      outn (negate negate convert convert)
161  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
162  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
163  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
164  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
165  (simplify
166   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
167   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
168        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
169    (switch
170     (if (types_match (type, float_type_node))
171      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
172     (if (types_match (type, double_type_node))
173      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
174     (if (types_match (type, long_double_type_node))
175      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
176  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
177  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
178  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
179  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
180  (simplify
181   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
182   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
183        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
184    (switch
185     (if (types_match (type, float_type_node))
186      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
187     (if (types_match (type, double_type_node))
188      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
189     (if (types_match (type, long_double_type_node))
190      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
192 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
193 (simplify
194  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep @0))
195  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
196   (abs @0)))
198 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
199 (simplify
200  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep (negate @0)))
201  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
202   (negate (abs @0))))
204 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
205 (simplify
206  (COPYSIGN REAL_CST@0 @1)
207  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
208   (COPYSIGN (negate @0) @1)))
210 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
211 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
212   (simplify
213     (op @0 integer_onep)
214     (non_lvalue @0)))
216 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
217    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
218    toward zero.
219    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
220 (simplify
221  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
222  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
223       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
224           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
225           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
226   (rshift @0 @2)))
228 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
229    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
230    traps enables better optimizations than these anyway.  */
231 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
232  /* 0 / X is always zero.  */
233  (simplify
234   (div integer_zerop@0 @1)
235   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
236   (if (!integer_zerop (@1))
237    @0))
238   /* X / -1 is -X.  */
239  (simplify
240    (div @0 integer_minus_onep@1)
241    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
242     (negate @0)))
243  /* X / X is one.  */
244  (simplify
245   (div @0 @0)
246   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
247      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
248   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
249    { build_one_cst (type); }))
250  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
251  (simplify
252    (div:C @0 (abs @0))
253    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
254         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
255     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
256           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
257  /* X / -X is -1.  */
258  (simplify
259    (div:C @0 (negate @0))
260    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
261         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
262     { build_minus_one_cst (type); })))
264 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
265    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
266 (simplify
267  (floor_div @0 @1)
268  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
269       && TYPE_UNSIGNED (type))
270   (trunc_div @0 @1)))
272 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
273    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
274 (for div (trunc_div exact_div)
275  (simplify
276   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (with {
278     bool overflow_p;
279     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
280                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
281    }
282    (if (!overflow_p)
283     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
284     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
285          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
286      { build_zero_cst (type); })))))
288 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
289    overflow is different.  */
290 (simplify
291  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
292  (with {
293    bool overflow_p;
294    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
295                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
296   }
297   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
298      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
299   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
300    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
302 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
303    NaNs or Infinities.  */
304 (simplify
305  (rdiv @0 @0)
306  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
307       && ! HONOR_NANS (type)
308       && ! HONOR_INFINITIES (type))
309   { build_one_cst (type); }))
311 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv:C @0 (negate @0))
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_minus_one_cst (type); }))
320 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
321 (simplify
322  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
323   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
324        && ! HONOR_NANS (type)
325        && ! HONOR_INFINITIES (type))
326    (switch
327     (if (types_match (type, float_type_node))
328      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
329     (if (types_match (type, double_type_node))
330      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
331     (if (types_match (type, long_double_type_node))
332      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
334 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
335 (simplify
336  (rdiv @0 real_onep)
337  (if (!HONOR_SNANS (type))
338   (non_lvalue @0)))
340 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
341 (simplify
342  (rdiv @0 real_minus_onep)
343  (if (!HONOR_SNANS (type))
344   (negate @0)))
346 (if (flag_reciprocal_math)
347  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
348  (simplify
349   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
350    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
352  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
353  (simplify
354   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
355    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
357 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
358 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
359  (simplify
360   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
361   (if (integer_pow2p (@2)
362        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
363        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
364        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
365    (rshift (convert @0)
366            { build_int_cst (integer_type_node,
367                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
369 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
370    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
371    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
372    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
373    tell if it is or not in a portable manner.  */
374 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
375  (simplify
376   (rdiv @0 cst@1)
377   (if (optimize)
378    (if (flag_reciprocal_math
379         && !real_zerop (@1))
380     (with
381      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
382      (if (tem)
383       (mult @0 { tem; } )))
384     (if (cst != COMPLEX_CST)
385      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
386       (if (inverse)
387        (mult @0 { inverse; } ))))))))
389 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
390  /* 0 % X is always zero.  */
391  (simplify
392   (mod integer_zerop@0 @1)
393   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
394   (if (!integer_zerop (@1))
395    @0))
396  /* X % 1 is always zero.  */
397  (simplify
398   (mod @0 integer_onep)
399   { build_zero_cst (type); })
400  /* X % -1 is zero.  */
401  (simplify
402   (mod @0 integer_minus_onep@1)
403   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
404    { build_zero_cst (type); }))
405  /* X % X is zero.  */
406  (simplify
407   (mod @0 @0)
408   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
409   (if (!integer_zerop (@0))
410    { build_zero_cst (type); }))
411  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
412  (simplify
413   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
414   @2)
415  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
416  (simplify
417   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
420        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
421                              TYPE_SIGN (type)))
422    { build_zero_cst (type); })))
424 /* X % -C is the same as X % C.  */
425 (simplify
426  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
427   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
428        && !TREE_OVERFLOW (@1)
429        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
430        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
431        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
432        && !sign_bit_p (@1, @1))
433    (trunc_mod @0 (negate @1))))
435 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
436 (simplify
437  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
438  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
439       && !TYPE_UNSIGNED (type)
440       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
441       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
442       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
443          Y might be -1, because we would then change valid
444          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
445       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
446           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
447                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
448   (trunc_mod @0 (convert @1))))
450 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
451 (simplify
452  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
453  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
454   (convert (trunc_mod @0 @1))))
456 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
457    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
458    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
459    to A & ((C << N) - 1).  */
460 (match (power_of_two_cand @1)
461  INTEGER_CST@1)
462 (match (power_of_two_cand @1)
463  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
464 (for mod (trunc_mod floor_mod)
465  (simplify
466   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
467   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
468         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
469         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
470         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
471    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
473 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
474 (simplify
475  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
476  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
477   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
478                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
479                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
480                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
482 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
483 (simplify
484  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
485  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
486   (bit_and @0 (negate @1))))
488 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
489 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
490  (simplify
491   (div (mult @0 @1) @1)
492   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
493        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
494    @0)))
496 (for op (negate abs)
497  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
498  (for coss (COS COSH)
499   (simplify
500    (coss (op @0))
501     (coss @0)))
502  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
503  (for pows (POW)
504   (simplify
505    (pows (op @0) REAL_CST@1)
506    (with { HOST_WIDE_INT n; }
507     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
508      (pows @0 @1)))))
509  /* Likewise for powi.  */
510  (for pows (POWI)
511   (simplify
512    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
513    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
514     (pows @0 @1))))
515  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
516  (for hypots (HYPOT)
517   (simplify
518    (hypots (op @0) @1)
519    (hypots @0 @1))
520   (simplify
521    (hypots @0 (op @1))
522    (hypots @0 @1)))
523  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
524  (for copysigns (COPYSIGN)
525   (simplify
526    (copysigns (op @0) @1)
527    (copysigns @0 @1))))
529 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
530 (simplify
531  (mult (abs@1 @0) @1)
532  (mult @0 @0))
534 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
535 (for coss (COS COSH)
536      copysigns (COPYSIGN)
537  (simplify
538   (coss (copysigns @0 @1))
539    (coss @0)))
541 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
542 (for pows (POW)
543      copysigns (COPYSIGN)
544  (simplify
545   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
546   (with { HOST_WIDE_INT n; }
547    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
548     (pows @0 @1)))))
549 /* Likewise for powi.  */
550 (for pows (POWI)
551      copysigns (COPYSIGN)
552  (simplify
553   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
554   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
555    (pows @0 @1))))
557 (for hypots (HYPOT)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
560  (simplify
561   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
562   (hypots @0 @2))
563  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
564  (simplify
565   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
566   (hypots @0 @1)))
568 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
569 (for copysigns (COPYSIGN)
570  (simplify
571   (copysigns @0 REAL_CST@1)
572   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
573    (negate (abs @0))
574    (abs @0))))
576 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
577 (for copysigns (COPYSIGN)
578  (simplify
579   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
580   (copysigns @0 @2)))
582 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
583 (for copysigns (COPYSIGN)
584  (simplify
585   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
586   (mult @0 @0)))
588 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
589 (for ccoss (CCOS CCOSH)
590  (simplify
591   (ccoss (negate @0))
592    (ccoss @0)))
594 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
595 (for ops (conj negate)
596  (for cabss (CABS)
597   (simplify
598    (cabss (ops @0))
599    (cabss @0))))
601 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
602 (simplify
603  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
604   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
605        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
606    (lshift @0 @2)))
608 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
609 (simplify
610  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
611   (if (flag_associative_math
612        && single_use (@3))
613    (with
614     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
615     (if (tem)
616      (rdiv { tem; } @1)))))
618 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
619 (simplify
620  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
621   (if (flag_reciprocal_math)
622    (with
623     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
624     (if (tem)
625      (rdiv { tem; } @1)))))
627 /* Simplify ~X & X as zero.  */
628 (simplify
629  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
630   { build_zero_cst (type); })
632 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
633 (simplify
634   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
635   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
636     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
638 (for bitop (bit_and bit_ior)
639      cmp (eq ne)
640  /* PR35691: Transform
641     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
642     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
643  (simplify
644   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
645    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
646         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
647         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
648     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
649  /* Transform:
650     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
651     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
652  (simplify
653   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
654    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
655         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
656         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
657     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
659 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
660 (simplify
661  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
662   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
663 (simplify
664  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
665  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
666   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
668 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
669 (simplify
670  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
671   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
673 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
674 (for op (bit_ior bit_xor plus)
675  (simplify
676   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
677    (bit_xor @0 @1))
678  (simplify
679   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
680   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
681    (bit_xor @0 @1))))
683 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
684 (simplify
685   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
686   (bit_ior @0 @1))
688 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
689 #if GIMPLE
690 (simplify
691  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
692  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
693       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
694   (bit_xor @0 @1)))
695 #endif
697 /* X % Y is smaller than Y.  */
698 (for cmp (lt ge)
699  (simplify
700   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
701   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
702    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
703 (for cmp (gt le)
704  (simplify
705   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
706   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
707    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
709 /* x | ~0 -> ~0  */
710 (simplify
711  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
712  @1)
714 /* x | 0 -> x  */
715 (simplify
716  (bit_ior @0 integer_zerop)
717  @0)
719 /* x & 0 -> 0  */
720 (simplify
721  (bit_and @0 integer_zerop@1)
722  @1)
724 /* ~x | x -> -1 */
725 /* ~x ^ x -> -1 */
726 /* ~x + x -> -1 */
727 (for op (bit_ior bit_xor plus)
728  (simplify
729   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
730   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
732 /* x ^ x -> 0 */
733 (simplify
734   (bit_xor @0 @0)
735   { build_zero_cst (type); })
737 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
738 (simplify
739   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
740   (bit_not @0))
742 /* x & ~0 -> x  */
743 (simplify
744  (bit_and @0 integer_all_onesp)
745   (non_lvalue @0))
747 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
748 (for bitop (bit_and bit_ior)
749  (simplify
750   (bitop @0 @0)
751   (non_lvalue @0)))
753 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
754 #if GIMPLE
755 (simplify
756  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
757  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
758       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
759   @0))
760 #endif
762 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
763 (simplify
764  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
765  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
767 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
768 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
769 (for bitop (bit_and bit_ior)
770  (simplify
771   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
772   (bitop @0 (bit_not @1))))
774 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
775 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
776 (for bitop (bit_and bit_ior)
777      rbitop (bit_ior bit_and)
778  (simplify
779   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
780   (bitop @1 @2)))
782 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
783 (simplify
784  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
785  (bit_xor @0 @1))
787 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
788 (simplify
789  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
790  (bit_and @0 @1))
792 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
793 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
794 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
795 (for op (plus bit_ior bit_xor)
796  (simplify
797   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
798   (bit_ior @0 @1)))
800 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
801 (simplify
802  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
803  (plus @0 @1))
805 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
806 (simplify
807  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
808  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
809       && !TYPE_SATURATING (type))
810   (bit_and @0 @1)))
812 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
813 (simplify
814  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
815  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
816       && !TYPE_SATURATING (type))
817   (bit_ior @0 @1)))
819 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
820 (simplify
821  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
822  (bit_and @0 @1))
824 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
825 (simplify
826  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
827  (bit_xor @0 @1))
829 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
830 (simplify
831  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
832  (bit_xor @0 @1))
834 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
835 (simplify
836  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
837  (bit_and @0 @1))
839 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
840    ~x | ~y -> ~(x & y) */
841 (for op (bit_and bit_ior)
842      rop (bit_ior bit_and)
843  (simplify
844   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
845   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
846        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
847    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
849 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
850    with a constant, and the two constants have no bits in common,
851    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
852    simplifications.  */
853 (for op (bit_xor plus)
854  (simplify
855   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
856       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
857   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
858        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
859        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
860    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
862 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
863 (simplify
864  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
865  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
866   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
868 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
869 (simplify
870  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
871  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
872       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
873   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
875 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
876 (simplify
877  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
878  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
879   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
881 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
882 (for opo (bit_and bit_xor)
883      opi (bit_xor bit_and)
884  (simplify
885   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
886   (bit_and (bit_not @0) @1)))
888 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
889    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
890    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
891    constants are involved.  For example, convert
892      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
893    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
894 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
895      rop (bit_ior bit_and bit_and)
896  (simplify
897   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
898   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
899        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
900    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
902 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
903 /* (X & Y) & Y -> X & Y
904    (X | Y) | Y -> X | Y  */
905 (for op (bit_and bit_ior)
906  (simplify
907   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
908   @2))
909 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
910 (simplify
911  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
912  (convert @0))
913 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
914    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
915 (for op (bit_and bit_ior)
916  (simplify
917   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
918   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
919        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
920    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
921     (op @3 (convert @2))
922     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
923      (op (convert @1) @5))))))
924 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
925 (simplify
926  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
928       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
929   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
931 (simplify
932  (abs (abs@1 @0))
933  @1)
934 (simplify
935  (abs (negate @0))
936  (abs @0))
937 (simplify
938  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
939  @0)
941 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
942 (match negate_expr_p
943  INTEGER_CST
944  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
945        && TYPE_UNSIGNED (type))
946       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
947           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
948 (match negate_expr_p
949  FIXED_CST)
950 (match negate_expr_p
951  (negate @0)
952  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
953 (match negate_expr_p
954  REAL_CST
955  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
956 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
957    ways.  */
958 (match negate_expr_p
959  VECTOR_CST
960  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
962 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
963 (simplify
964  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
965   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
966        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
967    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
969 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
970 (simplify
971  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
972  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
973       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
974   (minus (negate @1) @0)))
976 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
977 (simplify
978  (minus @0 negate_expr_p@1)
979  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
980  (plus @0 (negate @1))))
982 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
983    when profitable.
984    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
985    binary operation result instead of to the operands.  This allows
986    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
987    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
988 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
989  (simplify
990   (bitop (convert @0) (convert? @1))
991   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
992          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
993          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
994         || types_match (@0, @1))
995        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
996           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
997           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
998           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
999           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1000        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1001        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1002               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1003            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1004            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1005               mode.  */
1006            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1007            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1008               of its mode.  */
1009            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1010    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1012 (for bitop (bit_and bit_ior)
1013      rbitop (bit_ior bit_and)
1014   /* (x | y) & x -> x */
1015   /* (x & y) | x -> x */
1016  (simplify
1017   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1018   @0)
1019  /* (~x | y) & x -> x & y */
1020  /* (~x & y) | x -> x | y */
1021  (simplify
1022   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1023   (bitop @0 @1)))
1025 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1026 (simplify
1027   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1028   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1030 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1031 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1032  (simplify
1033   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1034   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
1036 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1037    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1038 (match truth_valued_p
1039  @0
1040  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1041 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1042  (match truth_valued_p
1043   (op @0 @1)))
1044 (match truth_valued_p
1045   (truth_not @0))
1047 (match (logical_inverted_value @0)
1048  (truth_not @0))
1049 (match (logical_inverted_value @0)
1050  (bit_not truth_valued_p@0))
1051 (match (logical_inverted_value @0)
1052  (eq @0 integer_zerop))
1053 (match (logical_inverted_value @0)
1054  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1055 (match (logical_inverted_value @0)
1056  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1058 /* X & !X -> 0.  */
1059 (simplify
1060  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1061  { build_zero_cst (type); })
1062 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1063 (for op (bit_ior bit_xor)
1064  (simplify
1065   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1066   { constant_boolean_node (true, type); }))
1067 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1068 (for op (eq ne)
1069  (simplify
1070   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1071   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1073 /* ~~x -> x */
1074 (simplify
1075   (bit_not (bit_not @0))
1076   @0)
1078 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1079 (simplify
1080  (bit_not (convert? (negate @0)))
1081  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1082       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1083   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1085 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1086 (simplify
1087  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1088  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1089       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1090   (convert (negate @0))))
1091 (simplify
1092  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1093  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1094       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1095   (convert (negate @0))))
1097 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1098 (simplify
1099  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1100  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1101   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1102 (simplify
1103  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1104  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1105   (convert (bit_xor @0 @1))))
1107 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1108 (simplify
1109  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1110  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1112 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1113 (simplify
1114  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1115  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1116       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1117   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1119 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1120 (for cmp (gt lt ge le)
1121 (simplify
1122  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1123   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1125 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1126    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1127 (for cmp (eq ne)
1128  (simplify
1129   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1130   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1131        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1132        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1133    (cmp @0 @2))))
1135 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1136    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1137 (for cmp (eq ne)
1138  (simplify
1139   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1140   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1141        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1142        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1143    (cmp @0 @2))))
1145 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1146    x * C RELOP y * C into:
1148    x RELOP y for nonnegative C
1149    y RELOP x for negative C  */
1150 (for cmp (lt gt le ge)
1151  (simplify
1152   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1153   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1154        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1155    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1156     (cmp @0 @2)
1157    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1158         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1159     (cmp @2 @0))))))
1161 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1162 (for cmp (le gt)
1163      icmp (gt le)
1164  (simplify
1165   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1166    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1167         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1168         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1169         && (wi::to_wide (@2)
1170             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1171     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1172      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1174 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1175 (for cmp (simple_comparison)
1176  (simplify
1177   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1178   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1179    (cmp @0 @1))))
1181 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1182 (for cmp (simple_comparison)
1183  (simplify
1184   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1185   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1186        && integer_nonzerop (@1)
1187        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1188        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1189    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1190            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1191                                                    &neg_overflow); }
1192     (switch
1193      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1194        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1195         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1196         (if (code == LT_EXPR)
1197          (lt @0 { lo; })
1198          (ge @0 { lo; }))))
1199      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1200        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1201         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1202         (if (code == LE_EXPR)
1203          (le @0 { hi; })
1204          (gt @0 { hi; }))))
1205      (if (!lo && !hi)
1206       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1207      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1208       (ge @0 { lo; }))
1209      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1210       (le @0 { hi; }))
1211      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1212       (lt @0 { lo; }))
1213      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1214       (gt @0 { hi; }))
1215      (if (GENERIC)
1216       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1217                            lo, hi); })
1218      (with
1219       {
1220         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1221         if (etype)
1222           {
1223             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1224               etype = unsigned_type_for (etype);
1225             hi = fold_convert (etype, hi);
1226             lo = fold_convert (etype, lo);
1227             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1228           }
1229       }
1230       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1231        (if (code == EQ_EXPR)
1232         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1233         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1235 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1236 (for op (lt le ge gt)
1237  (simplify
1238   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1239   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1241    (op @0 @1))))
1242 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1243 (for op (eq ne minus)
1244  (simplify
1245   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1246   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1247        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1248            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1249    (op @0 @1))))
1251 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1252 (for op (lt le ge gt)
1253  (simplify
1254   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1255   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1256        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1257    (op @0 @1))))
1258 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1259 (for op (eq ne minus)
1260  (simplify
1261   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1262   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1263        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1264            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1265    (op @0 @1))))
1267 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1268 (for op (lt le ge gt)
1269  (simplify
1270   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1271   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1272        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1273    (op @1 @0))))
1274 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1275 (for op (eq ne minus)
1276  (simplify
1277   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1278   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1279        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1280            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1281    (op @1 @0))))
1283 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1284 (for op (lt le gt ge)
1285  (simplify
1286   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1287   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1288        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1289        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1290    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1291 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1292 (for op (eq ne)
1293  (simplify
1294   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1295   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1296        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1297            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1298        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1299        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1300        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1301    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1302  (simplify
1303   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1304   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1305        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1306        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1307    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1309 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1310    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1311 (for op (simple_comparison)
1312  (simplify
1313   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1314   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1315        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1316            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1317                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1318        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1319    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1321 /* Transform:
1322  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1323  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1324  */
1325 (for cmp (eq ne)
1326      ocmp (lt ge)
1327  (simplify
1328   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1329   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1330        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1331    (ocmp @0 @1))))
1333 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1334 (for cmp (eq ne)
1335  (simplify
1336   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1337   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1338    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1340 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1341    possibly set.  */
1342 (match with_possible_nonzero_bits
1343  INTEGER_CST@0)
1344 (match with_possible_nonzero_bits
1345  SSA_NAME@0
1346  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1347 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1348 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1349  with_possible_nonzero_bits@0)
1350 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1351  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1353 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1354    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1355 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1356  INTEGER_CST@0)
1357 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1358  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1360 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1361 (for cmp (eq ne)
1362  (simplify
1363   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1364   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1365    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1367 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1368    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1369    zero throughout its computed value range,
1370    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1371    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1372    and 0's otherwise.
1373    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1374    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1375    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1377 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1378      outer_op (bit_xor bit_ior)
1379 (simplify
1380  (outer_op
1381   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1382  (with
1383   {
1384     bool fail = false;
1385     wide_int zero_mask_not;
1386     wide_int C0;
1387     wide_int cst_emit;
1389     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1390       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1391     else
1392       fail = true;
1394     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1395       {
1396         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1397         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1398       }
1399     else
1400       {
1401         C0 = wi::to_wide (@0);
1402         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1403       }
1404   }
1405   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1406    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1407    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1408     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1410 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1411 (simplify
1412   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1413   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1415 /* Pattern match
1416      tem1 = (long) ptr1;
1417      tem2 = (long) ptr2;
1418      tem3 = tem2 - tem1;
1419      tem4 = (unsigned long) tem3;
1420      tem5 = ptr1 + tem4;
1421    and produce
1422      tem5 = ptr2;  */
1423 (simplify
1424   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1425   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1426   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1427        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1428             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1429    @1))
1431 /* Pattern match
1432      tem = (sizetype) ptr;
1433      tem = tem & algn;
1434      tem = -tem;
1435      ... = ptr p+ tem;
1436    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1437      ... = ptr & ~algn;  */
1438 (simplify
1439   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1440   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1441    (bit_and @0 { algn; })))
1443 /* Try folding difference of addresses.  */
1444 (simplify
1445  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1446  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1447   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1448    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1449     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1450 (simplify
1451  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1452  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1453   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1454    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1455     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1457 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1458    be able to fold this expression using the object or function's
1459    alignment.  */
1460 (simplify
1461  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1462  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1464   (with
1465    {
1466      unsigned int align;
1467      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1468      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1469    }
1470    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1471     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1472                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1475 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1476 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1478  /* Contract negates.  */
1479  /* A + (-B) -> A - B */
1480  (simplify
1481   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1482   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1483   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1484        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1485    (with
1486     {
1487      tree t1 = type;
1488      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1489          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1490        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1491     }
1492     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1493  /* A - (-B) -> A + B */
1494  (simplify
1495   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1496   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1497        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1498    (with
1499     {
1500      tree t1 = type;
1501      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1502          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1503        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1504     }
1505     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1506  /* -(-A) -> A */
1507  (simplify
1508   (negate (convert? (negate @1)))
1509   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1510        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1511    (convert @1)))
1513  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1514     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1515  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1516       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1518   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1519      irrespective of overflow issues.  */
1520   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1521   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1522   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1523   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1524   (simplify
1525     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1526     @1)
1527   (simplify
1528     (minus (minus @0 @1) @0)
1529     (negate @1))
1530   (simplify
1531     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1532     @0)
1533   (simplify
1534    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1535    (negate @1))
1536   (simplify
1537    (minus @0 (minus @0 @1))
1538    @1)
1539   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1540   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1541   /* More cases are handled with comparisons.  */
1542   (simplify
1543    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1544    (plus @2 @1))
1545   (simplify
1546    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1547    (minus @2 @1))
1548   (simplify
1549    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1550    (plus @1 @2))
1552   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1553      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1554      scalars.  */
1555   (for outer_op (plus minus)
1556    (for inner_op (plus minus)
1557         neg_inner_op (minus plus)
1558     (simplify
1559      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1560                CONSTANT_CLASS_P@2)
1561      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1562      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1563       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1564        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1565        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1566       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1567            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1568        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1569         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1570         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1571        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1572           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1573           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1574        (if (types_match (type, @0))
1575         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1576                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1577                                         type, @1, @2); }
1578          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1579           (inner_op @0 { cst; } )
1580           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1581           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1582                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1583            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1584            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1585            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1586             (view_convert (inner_op
1587                            (view_convert:utype @0)
1588                            (view_convert:utype
1589                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1591   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1592   (for outer_op (plus minus)
1593    (simplify
1594     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1595     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1596      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1597       (minus { cst; } @0)))))
1599   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1600   (simplify
1601    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1602    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1603     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1604      (plus { cst; } @0))))
1606   /* ~A + A -> -1 */
1607   (simplify
1608    (plus:c (bit_not @0) @0)
1609    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1610     { build_all_ones_cst (type); }))
1612   /* ~A + 1 -> -A */
1613   (simplify
1614    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1615    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1616     (negate (convert @0))))
1618   /* -A - 1 -> ~A */
1619   (simplify
1620    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1621    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1622         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1623     (bit_not (convert @0))))
1625   /* -1 - A -> ~A */
1626   (simplify
1627    (minus integer_all_onesp @0)
1628    (bit_not @0))
1630   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1631   (for add (plus pointer_plus)
1632    (simplify
1633     (minus (convert (add @@0 @1))
1634      (convert @0))
1635     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1636          /* For integer types, if A has a smaller type
1637             than T the result depends on the possible
1638             overflow in P + A.
1639             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1640             However, if an overflow in P + A would cause
1641             undefined behavior, we can assume that there
1642             is no overflow.  */
1643          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1644              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1645          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1646             final type requires a sign- or zero-extension,
1647             then we have to punt - it is not defined which
1648             one is correct.  */
1649          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1650              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1651              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1652      (convert @1))))
1654   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1655   (for add (plus pointer_plus)
1656    (simplify
1657     (minus (convert @0)
1658      (convert (add @@0 @1)))
1659     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1660          /* For integer types, if A has a smaller type
1661             than T the result depends on the possible
1662             overflow in P + A.
1663             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1664             However, if an overflow in P + A would cause
1665             undefined behavior, we can assume that there
1666             is no overflow.  */
1667          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1668              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1669          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1670             final type requires a sign- or zero-extension,
1671             then we have to punt - it is not defined which
1672             one is correct.  */
1673          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1674              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1675              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1676      (negate (convert @1)))))
1678   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1679   (for add (plus pointer_plus)
1680    (simplify
1681     (minus (convert (add @@0 @1))
1682      (convert (add @0 @2)))
1683     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1684          /* For integer types, if A has a smaller type
1685             than T the result depends on the possible
1686             overflow in P + A.
1687             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1688             However, if an overflow in P + A would cause
1689             undefined behavior, we can assume that there
1690             is no overflow.  */
1691          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1692              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1693          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1694             final type requires a sign- or zero-extension,
1695             then we have to punt - it is not defined which
1696             one is correct.  */
1697          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1698              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1699              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1700              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1701              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1702      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1705 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1707 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1708  (simplify
1709   (minmax @0 @0)
1710   @0))
1711 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1712 (simplify
1713  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1714  @1)
1715 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1716 (simplify
1717  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1718  @1)
1719 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1720 (simplify
1721  (max:c @0 (negate @0))
1722  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1723       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1724           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1725   (abs @0)))
1726 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1727 (simplify
1728  (min:c @0 (negate @0))
1729  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1730       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1731           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1732   (negate (abs @0))))
1733 (simplify
1734  (min @0 @1)
1735  (switch
1736   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1737        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1738        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1739    @1)
1740   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1741        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1742        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1743    @0)))
1744 (simplify
1745  (max @0 @1)
1746  (switch
1747   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1748        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1749        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1750    @1)
1751   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1752        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1753        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1754    @0)))
1756 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1757 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1758 (simplify
1759  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1760   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1761    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1762     @2
1763     @0)))
1765 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1766 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1767 (simplify
1768  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1769   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1770    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1771     @0
1772     @2)))
1774 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1775    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1776 (for minmax (min max)
1777  (simplify
1778   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1779   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1780        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1781        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1782        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1783    (minmax @1 (convert @2)))))
1785 (for minmax (FMIN FMAX)
1786  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1787     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1788  (simplify
1789   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1790   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1791        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1792    @0)))
1793 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1794    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1795    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1796    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1797    worry about it either.  */
1798 (if (flag_finite_math_only)
1799  (simplify
1800   (FMIN @0 @1)
1801   (min @0 @1))
1802  (simplify
1803   (FMAX @0 @1)
1804   (max @0 @1)))
1805 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1806 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1807      maxmin (max min FMAX FMIN)
1808  (simplify
1809   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1810   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1811        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1812            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1813    (negate (maxmin @0 @1)))))
1814 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1815    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1816 (for minmax (min max)
1817  maxmin (max min)
1818  (simplify
1819   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1820   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1822 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1823 (for minmax (min min max max)
1824      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1825      out    (le  gt  ge  lt )
1826  (simplify
1827   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1828   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1829    (out @0 @1))))
1830 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1831    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1832 (for cmp (eq ne)
1833  (simplify
1834   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1835   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
1836                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1837    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1838    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
1839                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1840     (cmp @0 @2)))))
1841 (for cmp (eq ne)
1842  (simplify
1843   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1844   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
1845                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1846    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1847    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
1848                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1849     (cmp @0 @2)))))
1850 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1851 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1852      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1853      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1854  (simplify
1855   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1856   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1858 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1860 (for rotate (lrotate rrotate)
1861  (simplify
1862   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1863   @0))
1865 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1866 (simplify
1867  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1868  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1869       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1870   @0))
1872 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1873 (simplify
1874  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1875  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
1876   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1878 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1879    types.  */
1880 (simplify
1881  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1882  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1883       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
1884   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1886 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1887  (simplify
1888   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1889   (non_lvalue @0))
1890  (simplify
1891   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1892   @0)
1893  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1894     if vector2 is uniform.  */
1895  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1896   (simplify
1897    (shiftrotate @0 vec@1)
1898    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1899     (if (tem)
1900      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1902 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1903    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1904 #if GIMPLE
1905 (for shift (lshift rshift)
1906  (simplify
1907   (shift @0 SSA_NAME@1)
1908    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1909     (with {
1910       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1911       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1912      }
1913      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1914       @0)))))
1915 #endif
1917 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1918    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1919 (simplify
1920  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1921  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1922                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1923                                            element_precision (type)), @1); }))
1925 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1926 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1927  (simplify
1928   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1929   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1930    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1931         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1932         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1933         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1934     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
1935                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
1936      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1937         being well defined.  */
1938      (if (low >= prec)
1939       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1940        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1941        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1942         { build_zero_cst (type); }
1943         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1944       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1947 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1948    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1949 (for cmp (ne eq)
1950      icmp (eq ne)
1951  (simplify
1952   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1953   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1955 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1956    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1957    if CST2 != 0.  */
1958 (for cmp (ne eq)
1959  (simplify
1960   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1961   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
1962    (if (cand < 0
1963         || (!integer_zerop (@2)
1964             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
1965     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1966     (if (!integer_zerop (@2)
1967          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
1968      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1970 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1971         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1972    if the new mask might be further optimized.  */
1973 (for shift (lshift rshift)
1974  (simplify
1975   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1976            INTEGER_CST@2)
1977    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1978         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1979         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1980         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1981         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1982     (with
1983      {
1984        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1985        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1986        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1987        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1988        unsigned int prec;
1990        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1991          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1992        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1993                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
1994          {
1995            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1996            tree arg00 = @0;
1997            /* See if more bits can be proven as zero because of
1998               zero extension.  */
1999            if (@3 != @0
2000                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2001              {
2002                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2003                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2004                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2005                  {
2006                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2007                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2008                    if (shiftc < prec)
2009                      shift_type = inner_type;
2010                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2011                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2012                       is all ones.  */
2013                  }
2014              }
2015            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2016            if (shiftc < prec)
2017              {
2018                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2019                zerobits <<= prec - shiftc;
2020              }
2021            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2022               can contain actually sign bits, so no transformation is
2023               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2024               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2025            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2026                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2027              {
2028                if ((mask & zerobits) == 0)
2029                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2030                else
2031                  zerobits = 0;
2032              }
2033          }
2034      }
2035      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2036      (if ((mask & zerobits) == mask)
2037       { build_int_cst (type, 0); }
2038       (with { newmask = mask | zerobits; }
2039        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2040         (with
2041          {
2042            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2043               mode's mask.  */
2044            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2045                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2046              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2047                break;
2048          }
2049          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2050               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2051           (with
2052            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2053            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2054             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2055              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2056              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2058 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2059    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2060 (for shift (lshift rshift)
2061  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2062   (simplify
2063    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2064    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2065     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2066      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2068 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2069 (simplify
2070  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2071   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2072        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2073            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2074            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2075    (with
2076     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2077      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2079 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2080    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2081 (for rotate (lrotate rrotate)
2082  (simplify
2083   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2084    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2085          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2086          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2087         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2088             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2089     (with
2090      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2091       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2093 /* Simplifications of conversions.  */
2095 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2096 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2097  (simplify
2098   (cvt @0)
2099   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2100        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2101    @0)))
2103 /* Contract view-conversions.  */
2104 (simplify
2105   (view_convert (view_convert @0))
2106   (view_convert @0))
2108 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2109    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2110 (simplify
2111   (view_convert @0)
2112   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2113        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2114        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2115    (convert @0)))
2117 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2118    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2119 (simplify
2120   (view_convert (convert@0 @1))
2121   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2122        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2123        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2124        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2125            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2126                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2127    (view_convert @1)))
2129 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2130    barriers can be removed.  */
2131 (simplify
2132  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2133  @0)
2134 (simplify
2135  (paren (paren@1 @0))
2136  @1)
2138 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2139 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2140  (for icvt (convert float)
2141   (simplify
2142    (ocvt (icvt@1 @0))
2143    (with
2144     {
2145       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2146       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2147       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2148       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2149       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2150       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2151       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2152       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2153       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2154       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2155       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2156       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2157       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2158       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2159       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2160       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2161       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2162       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2163       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2164       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2165     }
2166    (switch
2167     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2168        handled below, if we are converting something to its own
2169        type via an object of identical or wider precision, neither
2170        conversion is needed.  */
2171     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2172           || (GENERIC
2173               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2174          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2175              || (inter_float && final_float))
2176          && inter_prec >= final_prec)
2177      (ocvt @0))
2179     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2180        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2181        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2182        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2183        then we sometimes need the middle conversion.  */
2184     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2185          && (final_int || final_float)
2186          && inter_prec >= inside_prec
2187          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2188      (ocvt @0))
2190     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2191        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2192        final conversion does not change precision we can drop the
2193        intermediate conversion.  */
2194     (if (inside_int && inter_int && final_int
2195          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2196               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2197              || final_prec == inter_prec))
2198      (ocvt @0))
2200     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2201         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2202         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2203         - the intermediate type is narrower than both initial and
2204           final, or
2205         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2206           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2207         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2208           intermediate and final types differ, or
2209         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2210           initial and intermediate types differ.  */
2211     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2212          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2213          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2214          && ! (inside_int && inter_int
2215                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2216                && inter_prec < final_prec)
2217          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2218              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2219          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2220          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2221      (ocvt @0))
2223     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2224        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2225     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2226          && final_int && inter_int && inside_int
2227          && final_prec == inside_prec
2228          && final_prec > inter_prec
2229          && inter_unsignedp)
2230      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2231                               (inside_type,
2232                                wi::mask (inter_prec, false,
2233                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2235     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2236        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2237        floating-point conversion.  */
2238     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2239          && inside_int && inter_float && final_int &&
2240          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2241          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2242      (convert @0)))))))
2244 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2245    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2246    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2247 (simplify
2248   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2250        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2251        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2252        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2253                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2254    (convert @0)))
2257 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2258 (simplify
2259   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2260   (convert @0))
2262 /* Canonicalization of binary operations.  */
2264 /* Convert X + -C into X - C.  */
2265 (simplify
2266  (plus @0 REAL_CST@1)
2267  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2268   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2269    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2270     (minus @0 { tem; })))))
2272 /* Convert x+x into x*2.  */
2273 (simplify
2274  (plus @0 @0)
2275  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2276   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2277   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2278    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2280 (simplify
2281  (minus integer_zerop @1)
2282  (negate @1))
2284 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2285    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2286    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2287 (simplify
2288  (minus real_zerop@0 @1)
2289  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2290   (negate @1)))
2292 /* Transform x * -1 into -x.  */
2293 (simplify
2294  (mult @0 integer_minus_onep)
2295  (negate @0))
2297 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2298    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2299 (simplify
2300  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2301  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2302       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2303   (mult (mult @0 @2) @1)))
2305 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2306    number.  */
2307 (match compositional_complex
2308  (convert? (complex @0 @1)))
2310 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2311 (simplify
2312  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2313  @0)
2314 (simplify
2315  (realpart (complex @0 @1))
2316  @0)
2317 (simplify
2318  (imagpart (complex @0 @1))
2319  @1)
2321 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2322 (simplify
2323  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2324  (convert (realpart @0)))
2325 (simplify
2326  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2327  (convert (negate (imagpart @0))))
2328 (for part (realpart imagpart)
2329  (for op (plus minus)
2330   (simplify
2331    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2332    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2333 (simplify
2334  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2335  (convert (COS @0)))
2336 (simplify
2337  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2338  (convert (SIN @0)))
2340 /* conj(conj(x)) -> x  */
2341 (simplify
2342  (conj (convert? (conj @0)))
2343  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2344   (convert @0)))
2346 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2347 (simplify
2348  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2349  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2350   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2352 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2353 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2354  (simplify
2355   (bswap (bswap @0))
2356   @0)
2357  (simplify
2358   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2359   (bit_not @0))
2360  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2361   (simplify
2362    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2363    (bitop @0 (bswap @1)))))
2366 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2368 /* Simplify constant conditions.
2369    Only optimize constant conditions when the selected branch
2370    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2371    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2372    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2373    this one as we depend on doing this transform before possibly
2374    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2375    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2376    genmatch cannot handle.  */
2377 (simplify
2378  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2379  (if (integer_zerop (@0))
2380   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2381    @2)
2382   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2383    @1)))
2384 (simplify
2385  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2386  (if (integer_all_onesp (@0))
2387   @1
2388   (if (integer_zerop (@0))
2389    @2)))
2391 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2392    be extended.  */
2393 /* This pattern implements two kinds simplification:
2395    Case 1)
2396    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2397      1) Conversions are type widening from smaller type.
2398      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2399      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2400    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2401    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2402    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2403    referred var is always benefitial for complicated cases.
2405    Case 2)
2406    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2407 (for cmp (lt le gt ge eq)
2408  (simplify
2409   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2410   (with
2411    {
2412      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2413      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2414      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2416      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2417          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2418          && (types_match (c1_type, from_type)
2419              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2420                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2421                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2422          && (types_match (c2_type, from_type)
2423              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2424                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2425                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2426        {
2427          if (cmp != EQ_EXPR)
2428            {
2429              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2430                {
2431                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2432                  if (cmp == LE_EXPR)
2433                    code = LT_EXPR;
2434                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2435                  if (cmp == GT_EXPR)
2436                    code = GE_EXPR;
2437                }
2438              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2439                {
2440                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2441                  if (cmp == LT_EXPR)
2442                    code = LE_EXPR;
2443                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2444                  if (cmp == GE_EXPR)
2445                    code = GT_EXPR;
2446                }
2447              if (code != ERROR_MARK
2448                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2449                {
2450                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2451                    code = MIN_EXPR;
2452                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2453                    code = MAX_EXPR;
2454                }
2455            }
2456          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2457          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2458            code = EQ_EXPR;
2459        }
2460    }
2461    (if (code == MAX_EXPR)
2462     (convert (max @1 (convert @2)))
2463     (if (code == MIN_EXPR)
2464      (convert (min @1 (convert @2)))
2465      (if (code == EQ_EXPR)
2466       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2467                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2469 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2471      1) OP is PLUS or MINUS.
2472      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2473      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2475    This pattern also handles special cases like:
2477      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2478         integer zero.  In this case,
2479           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2480           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2481      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2482         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2483         code.
2485    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2486    simplified at the moment because C standard requires additional
2487    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2488    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2489 (for op (plus minus)
2490  (for cmp (lt le gt ge)
2491   (simplify
2492    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2493    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2494     (if (types_match (from_type, to_type)
2495          /* Check if it is special case A).  */
2496          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2497              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2498              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2499              && integer_zerop (@1)
2500              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2501      (with
2502       {
2503         bool overflow = false;
2504         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2505         wide_int real_c1;
2506         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2507         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2508         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2509         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2511         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2512             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2513             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2514         if (!types_match (from_type, to_type))
2515           {
2516             if (cmp_code == LT_EXPR)
2517               cmp_code = GT_EXPR;
2518             if (cmp_code == GE_EXPR)
2519               cmp_code = LE_EXPR;
2520             c1 = wi::max_value (to_type);
2521           }
2522         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2523            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2524            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2525            if it is undefined.  */
2526         if (op == PLUS_EXPR)
2527           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2528         else
2529           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2531         code = cmp_code;
2532         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2533           {
2534             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2535                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2536             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2537                 && !overflow)
2538               {
2539                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2540                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2541                   code = LT_EXPR;
2542                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2543                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2544                   code = GE_EXPR;
2545               }
2546             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2547                 && !overflow)
2548               {
2549                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2550                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2551                   code = LE_EXPR;
2552                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2553                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2554                   code = GT_EXPR;
2555               }
2556             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2557               {
2558                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2559                   code = MIN_EXPR;
2560                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2561                   code = MAX_EXPR;
2562               }
2563           }
2564       }
2565       (if (code == MAX_EXPR)
2566        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2567            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2568        (if (code == MIN_EXPR)
2569         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2570             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2572 (for cnd (cond vec_cond)
2573  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2574  (simplify
2575   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2576   (cnd @0 @1 @3))
2577  (simplify
2578   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2579   (cnd @0 @1 @3))
2580  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2581  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2582     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2583     The following is still important to merge then and else arm cases
2584     from if-conversion.  */
2585  (simplify
2586   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2587   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2588        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2589        && invert_tree_comparison
2590            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2591        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2592        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2593    (cnd @0 @1 @3)))
2594  (simplify
2595   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2596   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2597        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2598        && invert_tree_comparison
2599            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2600        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2601        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2602    (cnd @0 @3 @4)))
2604  /* A ? B : B -> B.  */
2605  (simplify
2606   (cnd @0 @1 @1)
2607   @1)
2609  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2610  (simplify
2611   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2612   (cnd @0 @2 @1)))
2614 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2615    return all -1 or all 0 results.  */
2616 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2617    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2618 (simplify
2619  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2620  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2621       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2622       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2623           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2624   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2626 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2627 (simplify
2628  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2629  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2630       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2631       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2632           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2633   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2636 /* Simplifications of comparisons.  */
2638 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2639    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2640    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2641 (for cmp  (le gt)
2642      acmp (lt ge)
2643  (simplify
2644   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2645   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2646    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2647 (for cmp  (ge lt)
2648      acmp (gt le)
2649  (simplify
2650   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2651   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2652    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2655 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2656    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2657    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2658    that with expression code iteration.  */
2659 (for cmp (tcc_comparison)
2660      icmp (inverted_tcc_comparison)
2661      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2662  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2663     and handle some more cases by using
2664       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2665     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2666     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2667  (simplify
2668   (bit_not (cmp @0 @1))
2669   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2670        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2671    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2672       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2673       a computed operator in the replacement tree thus we have
2674       to play the trick below.  */
2675    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2676              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2677     (if (ic == icmp)
2678      (icmp @0 @1)
2679      (if (ic == ncmp)
2680       (ncmp @0 @1))))))
2681  (simplify
2682   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2683   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2684             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2685    (if (ic == icmp)
2686     (icmp @0 @1)
2687     (if (ic == ncmp)
2688      (ncmp @0 @1))))))
2690 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2691    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2692    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2693    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2694    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2695 (for cmp (eq ne)
2696  (simplify
2697   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2698   (if (single_use (@2))
2699    (cmp @0 @1))))
2701 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2702    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2703    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2704    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2705 (for cmp (simple_comparison)
2706      scmp (swapped_simple_comparison)
2707  (simplify
2708   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2709   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2710   (if (integer_zerop (@1))
2711    (cmp @1 @2)
2712    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2713         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2714         && single_use (@3))
2715     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2716     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2717      (scmp @0 @2)
2718      (cmp @0 @2))))))
2720 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2721    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2722 (for cmp (eq ge le)
2723  (simplify
2724   (cmp @0 @0)
2725   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2726        || ! HONOR_NANS (@0))
2727    { constant_boolean_node (true, type); }
2728    (if (cmp != EQ_EXPR)
2729     (eq @0 @0)))))
2730 (for cmp (ne gt lt)
2731  (simplify
2732   (cmp @0 @0)
2733   (if (cmp != NE_EXPR
2734        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2735        || ! HONOR_NANS (@0))
2736    { constant_boolean_node (false, type); })))
2737 (for cmp (unle unge uneq)
2738  (simplify
2739   (cmp @0 @0)
2740   { constant_boolean_node (true, type); }))
2741 (for cmp (unlt ungt)
2742  (simplify
2743   (cmp @0 @0)
2744   (unordered @0 @0)))
2745 (simplify
2746  (ltgt @0 @0)
2747  (if (!flag_trapping_math)
2748   { constant_boolean_node (false, type); }))
2750 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2751 (for cmp (simple_comparison)
2752  (simplify
2753   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2754   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2755    (cmp @1 @0))))
2757 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2758 (for cmp (simple_comparison)
2759      scmp (swapped_simple_comparison)
2760  (simplify
2761   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2762   (if (single_use (@2)
2763        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2764    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2766 (for cmp (simple_comparison)
2767  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2768  (simplify
2769   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2770   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2771        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2772            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2773        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2774            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2775    (with
2776     {
2777       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2778       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2779         {
2780           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2781           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2782               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2783             type1 = float_type_node;
2784           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2785               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2786             type1 = double_type_node;
2787         }
2788       tree newtype
2789         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2790            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2791     }
2792     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2793      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2795  (simplify
2796   (cmp @0 REAL_CST@1)
2797   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2798   (switch
2799    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2800    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2801     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2802    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2803    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2804         && ! HONOR_SNANS (@1))
2805     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2806    /* Fold comparisons against infinity.  */
2807    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2808         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2809     (with
2810      {
2811        REAL_VALUE_TYPE max;
2812        enum tree_code code = cmp;
2813        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2814        if (neg)
2815          code = swap_tree_comparison (code);
2816      }
2817      (switch
2818       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2819       (if (code == GT_EXPR
2820            && ! HONOR_SNANS (@0))
2821        { constant_boolean_node (false, type); })
2822       (if (code == LE_EXPR)
2823        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2824        (if (! HONOR_NANS (@0))
2825         { constant_boolean_node (true, type); }
2826         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2827         (eq @0 @0)))
2828       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2829       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2830        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2831         (if (neg)
2832          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2833          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2834       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2835       (if (code == LT_EXPR)
2836        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2837         (if (neg)
2838          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2839          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2840       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2841       (if (code == NE_EXPR)
2842        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2843         (if (! HONOR_NANS (@0))
2844          (if (neg)
2845           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2846           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2847          (if (neg)
2848           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2849            { build_one_cst (type); })
2850           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2851            { build_one_cst (type); }))))))))))
2853  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2854     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2855     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2856     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2857  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2858   (for op (plus minus)
2859    (simplify
2860     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2861     (with
2862      {
2863        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2864                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2865      }
2866      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2867       (cmp @0 { tem; }))))))
2869  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2870     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2871     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2872     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2873  (if (flag_associative_math)
2874   (simplify
2875    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2876    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2877     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2878      (cmp { tem; } @1)))))
2880  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2881  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2882       && ! flag_errno_math)
2883   (for sq (SQRT)
2884    (simplify
2885     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2886     (switch
2887      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2888       (switch
2889        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2890        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2891         { constant_boolean_node (false, type); })
2892        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2893           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2894        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2895         { constant_boolean_node (true, type); })
2896        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2897        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2898      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2899       (switch
2900        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2901        (if (cmp == LT_EXPR)
2902         { constant_boolean_node (false, type); })
2903        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2904        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2905         { constant_boolean_node (true, type); })
2906        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2907        (if (cmp == LE_EXPR)
2908         (eq @0 @1))
2909        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2910           == or !=.  In the last case:
2912             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2914           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2915           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2916        (cmp @0 @1)))
2917      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2918       (with
2919        {
2920          REAL_VALUE_TYPE c2;
2921          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2922                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2923          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2924        }
2925        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2926         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2927         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2928          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2929          { constant_boolean_node (false, type); })
2930         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2931         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2932      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2933       (with
2934        {
2935          REAL_VALUE_TYPE c2;
2936          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2937                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2938          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2939        }
2940        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2941         (switch
2942          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2943             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2944          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2945           { constant_boolean_node (true, type); })
2946          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2947             don't care about NaNs.  */
2948          (if (! HONOR_NANS (@0))
2949           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2950          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2951             don't care about Infinities.  */
2952          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2953           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2954          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2955          (if (GENERIC)
2956           (truth_andif
2957            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2958            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2959         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2960         (if (! HONOR_NANS (@0))
2961          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2962          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2963          (if (GENERIC)
2964           (truth_andif
2965            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2966            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
2967    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
2968    (simplify
2969     (cmp (sq @0) (sq @1))
2970       (if (! HONOR_NANS (@0))
2971         (cmp @0 @1))))))
2973 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
2974 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
2975      icmp (le le eq ne ge ge)
2976  (simplify
2977   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
2978    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2979         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2980     (with
2981      {
2982        tree itype = TREE_TYPE (@0);
2983        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
2984        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
2985        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
2986        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
2987           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
2988           TODO: relax under -fno-trapping-math or
2989           -fno-signaling-nans.  */
2990        bool exception_p
2991          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
2992                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
2993        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
2994           only one mantissa bit.  */
2995        bool signed_p = isign == SIGNED;
2996        bool itype_fits_ftype_p
2997          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
2998      }
2999      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3000         -fno-trapping-math.  */
3001      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3002       (with
3003        {
3004          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3005          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3006          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3008          REAL_VALUE_TYPE icst;
3009          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3010            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3011          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3012            real_floor (&icst, fmt, cst);
3013          else
3014            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3016          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3018          bool overflow_p = false;
3019          wide_int icst_val
3020            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3021        }
3022        (switch
3023         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3024         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3025          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3026                                   type); })
3027         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3028          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3029                                   type); })
3030         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3031         (if (cst_int_p)
3032          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3033                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3034         )
3035         /* When CST is fractional, optimize
3036             (FTYPE) N == CST -> 0
3037             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3038         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3039          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3040         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3041         (with
3042          {
3043            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3044          }
3045          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3047 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3048 (for cmp (eq ne)
3049  (simplify
3050   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3051   (if (!integer_zerop (@1))
3052    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3053     (cmp @0 @2)
3054     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3055      (with
3056       {
3057         bool ovf;
3058         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3059                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3060       }
3061       (if (ovf)
3062        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3063        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3064 (for cmp (lt le gt ge)
3065  (simplify
3066   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3067   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3068    (with
3069     {
3070       bool ovf;
3071       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3072                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3073     }
3074     (if (ovf)
3075      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3076                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3077                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3078      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3080 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3081 (simplify
3082  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3083  (if (types_match (@0, @1))
3084   (unordered @0 @1)))
3085 (simplify
3086  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3087  (if (types_match (@0, @1))
3088   (ordered @0 @1)))
3089 (simplify
3090  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3091  @2)
3092 (simplify
3093  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3094  @2)
3096 /* Simple range test simplifications.  */
3097 /* A < B || A >= B -> true.  */
3098 (for test1 (lt le le le ne ge)
3099      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3100  (simplify
3101   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3102   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3103        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3104    { constant_boolean_node (true, type); })))
3105 /* A < B && A >= B -> false.  */
3106 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3107      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3108  (simplify
3109   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3110   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3111        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3112    { constant_boolean_node (false, type); })))
3114 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3115    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3117    Note that comparisons
3118      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3119      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3120    will be canonicalized to above so there's no need to
3121    consider them here.
3122  */
3124 (for cmp (le gt)
3125      eqcmp (eq ne)
3126  (simplify
3127   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3128   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3129    (with
3130     {
3131      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3132      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3133      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3134      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3135      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3136     }
3137     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3138          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3139       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3140              { build_zero_cst (ty); }))))))
3142 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3143 (for cmp (tcc_comparison)
3144      scmp (swapped_tcc_comparison)
3145  (simplify
3146   (cmp (negate @0) (negate @1))
3147   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3148        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3149            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3150    (scmp @0 @1)))
3151  (simplify
3152   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3153   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3154        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3155            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3156    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3157     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3158      (scmp @0 { tem; }))))))
3160 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3161 (for op (eq ne)
3162  (simplify
3163   (op (abs @0) zerop@1)
3164   (op @0 @1)))
3166 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3167    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3168 (for cmp (simple_comparison)
3169  (simplify
3170   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3171   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3172        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3173           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3174        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3175             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3176             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3177        && single_use (@0))
3178    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3179         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3180             || @1 != @10)
3181         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3182             || cmp == NE_EXPR
3183             || cmp == EQ_EXPR)
3184         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3185     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3186        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3187        constant which fold_convert produces.  */
3188     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3189      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3190                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3191      (cmp @00 (convert @1)))
3193     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3194      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3195      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3196            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3197            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3198                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3199           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3200               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3201                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3202                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3203                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3204               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3205                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3206                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3207       (cmp @00 (convert @10))
3208       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3209            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3210            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3211        (with
3212         {
3213           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3214           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3215           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3216           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3217         }
3218         (if (above || below)
3219          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3220           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3221           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3222            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3223            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3224             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3226 (for cmp (eq ne)
3227  /* A local variable can never be pointed to by
3228     the default SSA name of an incoming parameter.
3229     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3230  (simplify
3231   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3232   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3233        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3234    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3235     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3236          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3237      (if (cmp == NE_EXPR)
3238       { constant_boolean_node (true, type); }
3239       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3241 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3242 (for cmp (eq ne)
3244  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3245     Similarly for NE_EXPR.  */
3246  (simplify
3247   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3248   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3249        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3250    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3252  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3253  (simplify
3254   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3255   (cmp @0 @1))
3257  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3258     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3259  (simplify
3260   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3261   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3263  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3264  (simplify
3265   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3266   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3267    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3269  (simplify
3270   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3271   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3272    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3274 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3275    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3276 (for cmp (eq ne)
3277      icmp (ne eq)
3278  (simplify
3279   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3280   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3282 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3283    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3284 (simplify
3285  (cond
3286   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3287   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3288  (with {
3289     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3290                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3291   }
3292   (if (shift > 0)
3293    (bit_and
3294     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3295    (bit_and
3296     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3298 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3299    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3300 (for cmp (eq ne)
3301      ncmp (ge lt)
3302  (simplify
3303   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3304   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3305        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3306        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3307        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3308    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3309     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3311 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3312    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3313 (simplify
3314  (cond
3315   (lt @0 integer_zerop)
3316   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3317  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3318   (with {
3319     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3320    }
3321    (if (shift >= 0)
3322     (bit_and
3323      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3324      @1)
3325     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3326        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3327     (bit_and (convert @0) @1)))))
3329 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3330    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3331    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3332    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3333 (for cmp (simple_comparison)
3334  (simplify
3335   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3336   (with
3337    {
3338      HOST_WIDE_INT off0, off1;
3339      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3340      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3341      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3342        {
3343          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
3344          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3345        }
3346      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3347        {
3348          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
3349          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3350        }
3351    }
3352    (if (base0 && base1)
3353     (with
3354      {
3355        int equal = 2;
3356        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3357           the value expressions might point to fields/elements
3358           of other vars etc.  */
3359        if (GENERIC
3360            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3361                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3362          ;
3363        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3364                 && decl_in_symtab_p (base1))
3365          equal = symtab_node::get_create (base0)
3366                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3367        else if ((DECL_P (base0)
3368                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3369                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3370                 && (DECL_P (base1)
3371                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3372                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3373          equal = (base0 == base1);
3374      }
3375      (if (equal == 1)
3376       (switch
3377        (if (cmp == EQ_EXPR)
3378         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
3379        (if (cmp == NE_EXPR)
3380         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
3381        (if (cmp == LT_EXPR)
3382         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
3383        (if (cmp == LE_EXPR)
3384         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
3385        (if (cmp == GE_EXPR)
3386         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
3387        (if (cmp == GT_EXPR)
3388         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
3389       (if (equal == 0
3390            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3391            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3392            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3393                || off0 == off1))
3394        (switch
3395         (if (cmp == EQ_EXPR)
3396          { constant_boolean_node (false, type); })
3397         (if (cmp == NE_EXPR)
3398          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3400 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3401 (for neeq (ne eq)
3402  (simplify
3403   (neeq @0 @1)
3404   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3405        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3406    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3408 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3409    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3410    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3411    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3412    canonicalizaion is not wanted.  */
3414 (for cmp (ne eq)
3415  (simplify
3416   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3417   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3418         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3419       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3420           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3421    (cmp @0 (convert @1)))))
3423 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3424 (for cmp (lt gt le ge)
3425  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3426     the specified precision will have known values.  */
3427  (simplify
3428   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3429   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3430        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3431    (with
3432     {
3433       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3434       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3435       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3436       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3437       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3438     }
3439     (switch
3440      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3441       (switch
3442        (if (cmp == GT_EXPR)
3443         { constant_boolean_node (false, type); })
3444        (if (cmp == GE_EXPR)
3445         (eq @2 @1))
3446        (if (cmp == LE_EXPR)
3447         { constant_boolean_node (true, type); })
3448        (if (cmp == LT_EXPR)
3449         (ne @2 @1))))
3450      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3451       (switch
3452        (if (cmp == LT_EXPR)
3453         { constant_boolean_node (false, type); })
3454        (if (cmp == LE_EXPR)
3455         (eq @2 @1))
3456        (if (cmp == GE_EXPR)
3457         { constant_boolean_node (true, type); })
3458        (if (cmp == GT_EXPR)
3459         (ne @2 @1))))
3460      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3461       (switch
3462        (if (cmp == GT_EXPR)
3463         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3464        (if (cmp == LE_EXPR)
3465         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3466      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3467       (switch
3468        (if (cmp == GE_EXPR)
3469         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3470        (if (cmp == LT_EXPR)
3471         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3472      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3473           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3474           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3475              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3476              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3477              max associated with this sign bit.  */
3478           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3479           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3480           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3481       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3482          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3483       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3484        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3485         (if (cmp == LE_EXPR)
3486          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3487          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3489 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3490  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3491  (simplify
3492   (cmp @0 REAL_CST@1)
3493   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3494        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3495    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3496                             ? false : true, type); })))
3498 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3499 (simplify
3500  (ne @0 integer_zerop)
3501  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3502       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3503   (non_lvalue @0)))
3504 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3505 (simplify
3506  (eq @0 integer_onep)
3507  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3508       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3509   (non_lvalue @0)))
3510 /* Do not handle
3511    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3512    bool_var != 1 becomes !bool_var
3513    here because that only is good in assignment context as long
3514    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3515    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3516    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3518 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3519    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3520    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3521    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3522 (for cmp (lt le ge gt)
3523      out (gt gt le le)
3524  (simplify
3525   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3526   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3527        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3528        && wi::to_wide (@1) != 0
3529        && single_use (@2))
3530    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3531     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3532                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3533                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3535 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3536    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3537    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3538 (for cmp (gt le)
3539  (simplify
3540   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3541   (if (single_use (@2)
3542        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3543        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3544        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3545    (cmp @1 @0))))
3547 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3548 /* A - B > A  */
3549 (for cmp (gt le)
3550      out (ne eq)
3551  (simplify
3552   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3553   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3554        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3555    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3556 /* A + B < A  */
3557 (for cmp (lt ge)
3558      out (ne eq)
3559  (simplify
3560   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3561   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3562        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3563    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3565 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3566    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3567 (for cmp (lt ge)
3568      out (ne eq)
3569  (simplify
3570   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3571   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3572    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3573     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3575 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3576    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3577    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3578    section that follows this one.
3580    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3581    the following:
3583    - the rule describes an identity
3585    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3586      multiplication
3588    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3589      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3590      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3591      when the operand has that value.)  */
3593 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3594  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3595  (simplify
3596   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3597   (if (!HONOR_SNANS (type))
3598    @0))
3600  (for op (plus minus)
3601   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3602   (simplify
3603    (op (rdiv @0 @1)
3604        (rdiv @2 @1))
3605    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3607  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3608  (for root (SQRT CBRT)
3609   (simplify
3610    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3611     (root (mult @0 @1))))
3613  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3614  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3615   (simplify
3616    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3617     (exps (plus @0 @1))))
3619  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3620  (for root (SQRT CBRT)
3621   (simplify
3622    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3623     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3625  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3626  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3627   (simplify
3628    (rdiv @0 (exps:s @1))
3629     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3631  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3632       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3633   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3634   (simplify
3635    (logs (exps @0))
3636    @0)
3637   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3638   (simplify
3639    (exps (logs @0))
3640    @0))
3642  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3643     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3644     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3645  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3646       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3647   (simplify
3648    (logs (exps @0))
3649    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3650     (with {
3651       tree x;
3652       switch (exps)
3653         {
3654         CASE_CFN_EXP:
3655           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3656           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3657           break;
3658         CASE_CFN_EXP2:
3659           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3660           x = build_real (type, dconst2);
3661           break;
3662         CASE_CFN_EXP10:
3663         CASE_CFN_POW10:
3664           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3665           {
3666             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3667             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3668             x = build_real (type, dconst10);
3669           }
3670           break;
3671         default:
3672           gcc_unreachable ();
3673         }
3674       }
3675      (mult (logs { x; }) @0)))))
3677  (for logs (LOG LOG
3678             LOG2 LOG2
3679             LOG10 LOG10)
3680       exps (SQRT CBRT)
3681   (simplify
3682    (logs (exps @0))
3683    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3684     (with {
3685       tree x;
3686       switch (exps)
3687         {
3688         CASE_CFN_SQRT:
3689           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3690           x = build_real (type, dconsthalf);
3691           break;
3692         CASE_CFN_CBRT:
3693           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3694           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3695           break;
3696         default:
3697           gcc_unreachable ();
3698         }
3699       }
3700      (mult { x; } (logs @0))))))
3702  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3703  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3704       pows (POW)
3705   (simplify
3706    (logs (pows @0 @1))
3707    (mult @1 (logs @0))))
3709  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3710  (for pows (POW)
3711       exps (EXP)
3712       logs (LOG)
3713   (simplify
3714    (pows REAL_CST@0 @1)
3715     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3716          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3717      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3719  (for sqrts (SQRT)
3720       cbrts (CBRT)
3721       pows (POW)
3722       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3723   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3724   (simplify
3725    (sqrts (exps @0))
3726    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3727   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3728   (simplify
3729    (cbrts (exps @0))
3730    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3731   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3732   (simplify
3733    (pows (exps @0) @1)
3734    (exps (mult @0 @1))))
3736  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3737  (for tans (TAN)
3738       atans (ATAN)
3739   (simplify
3740    (tans (atans @0))
3741    @0)))
3743 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3744 (simplify
3745  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3746  (abs @0))
3748 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3749 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3750  (simplify
3751   (fns (fns @0))
3752   (fns @0)))
3753 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3754 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3755  (simplify
3756   (fns integer_valued_real_p@0)
3757   @0))
3759 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3760 (simplify
3761  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3762  (abs @0))
3764 /* pow(1,x) -> 1.  */
3765 (simplify
3766  (POW real_onep@0 @1)
3767  @0)
3769 (simplify
3770  /* copysign(x,x) -> x.  */
3771  (COPYSIGN @0 @0)
3772  @0)
3774 (simplify
3775  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3776  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3777  (abs @0))
3779 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3780  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3781  (simplify
3782   (scale real_zerop@0 @1)
3783   @0)
3784  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3785  (simplify
3786   (scale @0 integer_zerop@1)
3787   @0)
3788  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3789  (simplify
3790   (scale REAL_CST@0 @1)
3791   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3792    @0)))
3794 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3795    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3797    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3798    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3799    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3800    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3802 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3803  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3804  (simplify
3805   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3806    (SIN @0))
3808  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3809  (simplify
3810   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3811   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3812    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3814  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3815  (simplify
3816   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3817    (TAN @0))
3819  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3820  (simplify
3821   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3822    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3824  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3825  (simplify
3826   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3827   (if (! HONOR_NANS (@0)
3828        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3829    (COS @0)))
3831  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3832  (simplify
3833   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3834   (if (! HONOR_NANS (@0)
3835        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3836    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3838  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3839  (simplify
3840   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3841    (POW @0 (plus @1 @2)))
3843  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3844  (simplify
3845   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3846    (POW (mult @0 @2) @1))
3848  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3849  (simplify
3850   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3851    (POWI (mult @0 @2) @1))
3853  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3854  (simplify
3855   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3856   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3857    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3859  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3860  (simplify
3861   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3862    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3864  (for sqrts (SQRT)
3865       cbrts (CBRT)
3866       pows (POW)
3867   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3868   (simplify
3869    (sqrts (sqrts @0))
3870    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3871   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3872   (simplify
3873    (sqrts (cbrts @0))
3874    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3875   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3876   (simplify
3877    (cbrts (sqrts @0))
3878    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3879   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3880   (simplify
3881    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3882    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3883   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3884   (simplify
3885    (sqrts (pows @0 @1))
3886    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3887   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3888   (simplify
3889    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3890    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3891   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3892   (simplify
3893    (pows (sqrts @0) @1)
3894    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3895   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3896   (simplify
3897    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3898    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3899   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3900   (simplify
3901    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3902    (pows @0 (mult @1 @2))))
3904  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3905  (simplify
3906   (CABS (complex @0 @0))
3907   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3909  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3910  (simplify
3911   (HYPOT @0 @0)
3912   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3914  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3915  (for cexps (CEXP)
3916       exps (EXP)
3917       cexpis (CEXPI)
3918   (simplify
3919    (cexps compositional_complex@0)
3920    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3921     (complex
3922      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3923      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3925 (if (canonicalize_math_p ())
3926  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3927  (for floors (FLOOR)
3928       truncs (TRUNC)
3929   (simplify
3930    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3931    (truncs @0))))
3933 (match double_value_p
3934  @0
3935  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3936 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3937             BUILT_IN_FLOORL
3938             BUILT_IN_CEILL
3939             BUILT_IN_ROUNDL
3940             BUILT_IN_NEARBYINTL
3941             BUILT_IN_RINTL)
3942      tos (BUILT_IN_TRUNC
3943           BUILT_IN_FLOOR
3944           BUILT_IN_CEIL
3945           BUILT_IN_ROUND
3946           BUILT_IN_NEARBYINT
3947           BUILT_IN_RINT)
3948  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3949  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3950   (simplify
3951    (froms (convert double_value_p@0))
3952    (convert (tos @0)))))
3954 (match float_value_p
3955  @0
3956  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3957 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3958             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3959             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3960             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3961             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3962             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3963      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3964           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3965           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3966           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3967           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3968           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3969  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3970     if x is a float.  */
3971  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3972       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3973   (simplify
3974    (froms (convert float_value_p@0))
3975    (convert (tos @0)))))
3977 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3978      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3979  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3980  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3981   (simplify
3982    (froms (convert double_value_p@0))
3983    (tos @0))))
3985 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3986             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3987      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3988  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3989     if x is a float.  */
3990  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3991   (simplify
3992    (froms (convert float_value_p@0))
3993    (tos @0))))
3995 (if (canonicalize_math_p ())
3996  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3997  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3998   (simplify
3999    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4000    (fix_trunc @0))))
4002 (if (canonicalize_math_p ())
4003  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4004  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4005            ICEIL LCEIL LLCEIL
4006            IROUND LROUND LLROUND)
4007   (simplify
4008    (fns integer_valued_real_p@0)
4009    (fix_trunc @0)))
4010  (if (!flag_errno_math)
4011   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4012   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4013    (simplify
4014     (rints integer_valued_real_p@0)
4015     (fix_trunc @0)))))
4017 (if (canonicalize_math_p ())
4018  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4019       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4020       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4021   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4022      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4023   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4024        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4025    (simplify
4026     (ifn @0)
4027     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4028   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4029      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4030   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4031        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4032    (simplify
4033     (llfn @0)
4034     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4036 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4037 (simplify
4038  (CPROJ @0)
4039  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4040    @0))
4042 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4043    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4044 (simplify
4045  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4046  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4047   { build_complex_inf (type, false); }))
4049 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4050 (simplify
4051  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4052  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4053   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4055 (for pows (POW)
4056      sqrts (SQRT)
4057      cbrts (CBRT)
4058  (simplify
4059   (pows @0 REAL_CST@1)
4060   (with {
4061     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4062     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4063    }
4064    (switch
4065     /* pow(x,0) -> 1.  */
4066     (if (real_equal (value, &dconst0))
4067      { build_real (type, dconst1); })
4068     /* pow(x,1) -> x.  */
4069     (if (real_equal (value, &dconst1))
4070      @0)
4071     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4072     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4073      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4074     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4075     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4076          && canonicalize_math_p ()
4077          && real_equal (value, &dconsthalf))
4078      (sqrts @0))
4079     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4080     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4081          && canonicalize_math_p ()
4082          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4083              real_equal (value, &tmp)))
4084      (cbrts @0))))))
4086 /* powi(1,x) -> 1.  */
4087 (simplify
4088  (POWI real_onep@0 @1)
4089  @0)
4091 (simplify
4092  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4093  (switch
4094   /* powi(x,0) -> 1.  */
4095   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4096    { build_real (type, dconst1); })
4097   /* powi(x,1) -> x.  */
4098   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4099    @0)
4100   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4101   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4102    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4104 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4106    These are conceptually similar to the transformations performed for
4107    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4108    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4110 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4111    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4112    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4113    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4114    operation and convert the result to the desired type.  */
4115 (for op (plus minus)
4116   (simplify
4117     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4118     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4119          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4120             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4121          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4122          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4123          /* The precision of the type of each operand must match the
4124             precision of the mode of each operand, similarly for the
4125             result.  */
4126          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4127          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4128          && type_has_mode_precision_p (type)
4129          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4130          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4131          && types_match (@0, type)
4132          && (types_match (@0, @1)
4133              /* Or the second operand is const integer or converted const
4134                 integer from valueize.  */
4135              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4136       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4137         (op @0 (convert @1))
4138         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4139          (convert (op (convert:utype @0)
4140                       (convert:utype @1))))))))
4142 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4143    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4144    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4145    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4146    arithmetic operation.  */
4147 (for op (minus plus)
4148  (simplify
4149   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4150   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4151        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4152           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4153        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4154        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4155        /* The precision of the type of each operand must match the
4156           precision of the mode of each operand, similarly for the
4157           result.  */
4158        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4159        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4160        && type_has_mode_precision_p (type)
4161        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4162        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4163        && types_match (@0, @1)
4164        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4165            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4166        && (wi::to_wide (@4)
4167            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4168                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4169    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4170     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4171      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4172     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4173      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4174                (convert:utype @4))))))))
4176 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4177    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4178 (for op (lt le gt ge)
4179      ext (min min max max)
4180  (simplify
4181   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4182   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4183        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4184    (op @0 (ext @1 @2)))))
4186 (simplify
4187  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4188  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4189  { integer_zero_node; })
4191 (simplify
4192  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4193  (SIGNBIT @0)
4194  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4195   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4197 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4198 (for cmp (eq ne)
4199  (for op (plus minus)
4200       rop (minus plus)
4201   (simplify
4202    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4203    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4204         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4205         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4206         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4207     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4208      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4209           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4210       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4211       (if (single_use (@3))
4212        (cmp @0 { res; }))))))))
4213 (for cmp (lt le gt ge)
4214  (for op (plus minus)
4215       rop (minus plus)
4216   (simplify
4217    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4218    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4219         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4220     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4221      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4222       {
4223         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4224                                 "when simplifying conditional to constant"),
4225                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4226         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4227         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4228         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4229                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4230                         != (op == MINUS_EXPR);
4231         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4232       }
4233       (if (single_use (@3))
4234        (with
4235         {
4236           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4237                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4238                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4239                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4240         }
4241         (cmp @0 { res; })))))))))
4243 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4245 (simplify
4246  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4247  (switch
4248   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4249        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4250    (switch
4251     (if (integer_zerop (@2))
4252      (view_convert (realpart @0)))
4253     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4254      (view_convert (imagpart @0)))))
4255   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4256        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4257        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4258        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4259        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4260        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4261             && integer_zerop (@2))
4262            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4263               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4264            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4265                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4266                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4267                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4268                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4269                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4270                                             - TYPE_PRECISION (type))
4271                                          : 0)) == 0)))
4272    (convert @0))))
4274 /* Simplify vector extracts.  */
4276 (simplify
4277  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4278  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4279       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4280           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4281               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4282   (with
4283    {
4284      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4285                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4286      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4287      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4288      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4289      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4290    }
4291    (if (n != 0
4292         && (idx % width) == 0
4293         && (n % width) == 0
4294         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4295     (with
4296      {
4297        idx = idx / width;
4298        n = n / width;
4299        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4300        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4301        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4302          {
4303            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4304            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4305              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4306          }
4307      }
4308      (switch
4309       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4310       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4311        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4312         { build_constructor (type, NULL); }
4313         (with
4314          {
4315            idx /= k;
4316            n /= k;
4317          }
4318          (if (n == 1)
4319           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4320            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4321            { build_zero_cst (type); })
4322           {
4323             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4324             vec_alloc (vals, n);
4325             for (unsigned i = 0;
4326                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4327               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4328                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4329             build_constructor (type, vals);
4330           }))))
4331       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4332       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4333        (switch
4334         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4335          { build_zero_cst (type); })
4336         (if (n == k)
4337          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4338         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4339                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4341 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4342    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4343    not touching the extraction.  */
4344 (simplify
4345  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4346  (with
4347   {
4348     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4349     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4350       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4351     else
4352       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4353   }
4354   (switch
4355    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4356         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4357                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4358     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4359                                                  wi::to_wide (@rpos)
4360                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4361    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4362                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4363         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4364                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4365     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))