2017-11-29 Vladimir Makarov <vmakarov@redhat.com>
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob53f8b86b7d5613cf880090e6f2f51d6605d7b082
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 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
106 (simplify
107  (pointer_diff @0 integer_zerop)
108  (convert @0))
110 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
111    Likewise if the operands are reversed.  */
112 (simplify
113  (plus:c @0 real_zerop@1)
114  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
115   (non_lvalue @0)))
117 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
118 (simplify
119  (minus @0 real_zerop@1)
120  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
121   (non_lvalue @0)))
123 /* Simplify x - x.
124    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
125    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
126    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
127    is volatile.  */
128 (simplify
129  (minus @0 @0)
130  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
131   { build_zero_cst (type); }))
132 (simplify
133  (pointer_diff @@0 @0)
134  { build_zero_cst (type); })
136 (simplify
137  (mult @0 integer_zerop@1)
138  @1)
140 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
141    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
142    same in modes with signed zeros, since multiplying a
143    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
144 (simplify
145  (mult @0 real_zerop@1)
146  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
147   @1))
149 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
150    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
151 (simplify
152  (mult @0 real_onep)
153  (if (!HONOR_SNANS (type)
154       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
155           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
156   (non_lvalue @0)))
158 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
159 (simplify
160  (mult @0 real_minus_onep)
161   (if (!HONOR_SNANS (type)
162        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
163            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
164    (negate @0)))
166 (for cmp (gt ge lt le)
167      outp (convert convert negate negate)
168      outn (negate negate convert convert)
169  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
170  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
172  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  (simplify
174   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
175   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
176        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
177    (switch
178     (if (types_match (type, float_type_node))
179      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
180     (if (types_match (type, double_type_node))
181      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
182     (if (types_match (type, long_double_type_node))
183      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
184  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
185  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
187  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  (simplify
189   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
190   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
191        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
192    (switch
193     (if (types_match (type, float_type_node))
194      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
195     (if (types_match (type, double_type_node))
196      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
197     (if (types_match (type, long_double_type_node))
198      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
200 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
201 (simplify
202  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep @0))
203  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
204   (abs @0)))
206 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
207 (simplify
208  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep (negate @0)))
209  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
210   (negate (abs @0))))
212 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
213 (simplify
214  (COPYSIGN REAL_CST@0 @1)
215  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
216   (COPYSIGN (negate @0) @1)))
218 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
219 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
220   (simplify
221     (op @0 integer_onep)
222     (non_lvalue @0)))
224 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
225    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
226    toward zero.
227    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
228 (simplify
229  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
230  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
231       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
232           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
234   (rshift @0 @2)))
236 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
237    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
238    traps enables better optimizations than these anyway.  */
239 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
240  /* 0 / X is always zero.  */
241  (simplify
242   (div integer_zerop@0 @1)
243   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
244   (if (!integer_zerop (@1))
245    @0))
246   /* X / -1 is -X.  */
247  (simplify
248    (div @0 integer_minus_onep@1)
249    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
250     (negate @0)))
251  /* X / X is one.  */
252  (simplify
253   (div @0 @0)
254   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
255      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
256   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
257    { build_one_cst (type); }))
258  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
259  (simplify
260    (div:C @0 (abs @0))
261    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
262         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
263     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
264           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
265  /* X / -X is -1.  */
266  (simplify
267    (div:C @0 (negate @0))
268    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
269         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
270     { build_minus_one_cst (type); })))
272 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
273    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
274 (simplify
275  (floor_div @0 @1)
276  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
277       && TYPE_UNSIGNED (type))
278   (trunc_div @0 @1)))
280 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
281    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
282 (for div (trunc_div exact_div)
283  (simplify
284   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
285   (with {
286     bool overflow_p;
287     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
288                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
289    }
290    (if (!overflow_p)
291     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
292     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
293          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
294      { build_zero_cst (type); })))))
296 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
297    overflow is different.  */
298 (simplify
299  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
300  (with {
301    bool overflow_p;
302    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
303                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
304   }
305   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
306      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
307   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
308    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
310 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
311    NaNs or Infinities.  */
312 (simplify
313  (rdiv @0 @0)
314  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
315       && ! HONOR_NANS (type)
316       && ! HONOR_INFINITIES (type))
317   { build_one_cst (type); }))
319 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
320    NaNs or Infinities.  */
321 (simplify
322  (rdiv:C @0 (negate @0))
323  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
324       && ! HONOR_NANS (type)
325       && ! HONOR_INFINITIES (type))
326   { build_minus_one_cst (type); }))
328 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
329 (simplify
330  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
331   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
332        && ! HONOR_NANS (type)
333        && ! HONOR_INFINITIES (type))
334    (switch
335     (if (types_match (type, float_type_node))
336      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
337     (if (types_match (type, double_type_node))
338      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
339     (if (types_match (type, long_double_type_node))
340      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
342 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
343 (simplify
344  (rdiv @0 real_onep)
345  (if (!HONOR_SNANS (type))
346   (non_lvalue @0)))
348 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
349 (simplify
350  (rdiv @0 real_minus_onep)
351  (if (!HONOR_SNANS (type))
352   (negate @0)))
354 (if (flag_reciprocal_math)
355  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
356  (simplify
357   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
358   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
360  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
361  (simplify
362   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
363   (with
364    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
365    (if (tem)
366     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
368  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
369  (simplify
370   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
371    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
373 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
374 (simplify
375  (rdiv @0 (negate @1))
376  (rdiv (negate @0) @1))
378 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
379 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
380  (simplify
381   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
382   (if (integer_pow2p (@2)
383        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
384        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
385        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
386    (rshift (convert @0)
387            { build_int_cst (integer_type_node,
388                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
390 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
391    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
392    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
393    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
394    tell if it is or not in a portable manner.  */
395 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
396  (simplify
397   (rdiv @0 cst@1)
398   (if (optimize)
399    (if (flag_reciprocal_math
400         && !real_zerop (@1))
401     (with
402      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
403      (if (tem)
404       (mult @0 { tem; } )))
405     (if (cst != COMPLEX_CST)
406      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
407       (if (inverse)
408        (mult @0 { inverse; } ))))))))
410 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
411  /* 0 % X is always zero.  */
412  (simplify
413   (mod integer_zerop@0 @1)
414   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
415   (if (!integer_zerop (@1))
416    @0))
417  /* X % 1 is always zero.  */
418  (simplify
419   (mod @0 integer_onep)
420   { build_zero_cst (type); })
421  /* X % -1 is zero.  */
422  (simplify
423   (mod @0 integer_minus_onep@1)
424   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
425    { build_zero_cst (type); }))
426  /* X % X is zero.  */
427  (simplify
428   (mod @0 @0)
429   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
430   (if (!integer_zerop (@0))
431    { build_zero_cst (type); }))
432  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
433  (simplify
434   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
435   @2)
436  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
437  (simplify
438   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
439   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
440        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
441        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
442                              TYPE_SIGN (type)))
443    { build_zero_cst (type); })))
445 /* X % -C is the same as X % C.  */
446 (simplify
447  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
448   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
449        && !TREE_OVERFLOW (@1)
450        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
451        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
452        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
453        && !sign_bit_p (@1, @1))
454    (trunc_mod @0 (negate @1))))
456 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
457 (simplify
458  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
460       && !TYPE_UNSIGNED (type)
461       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
462       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
463       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
464          Y might be -1, because we would then change valid
465          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
466       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
467           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
468                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
469   (trunc_mod @0 (convert @1))))
471 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
472 (simplify
473  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
474  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
475   (convert (trunc_mod @0 @1))))
477 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
478    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
479    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
480    to A & ((C << N) - 1).  */
481 (match (power_of_two_cand @1)
482  INTEGER_CST@1)
483 (match (power_of_two_cand @1)
484  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
485 (for mod (trunc_mod floor_mod)
486  (simplify
487   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
488   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
489         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
490         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
491         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
492    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
494 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
495 (simplify
496  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
497  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
498   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
499                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
500                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
501                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
503 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
504 (simplify
505  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
506  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
507   (bit_and @0 (negate @1))))
509 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
510 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
511  (simplify
512   (div (mult @0 @1) @1)
513   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
514        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
515    @0)))
517 (for op (negate abs)
518  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
519  (for coss (COS COSH)
520   (simplify
521    (coss (op @0))
522     (coss @0)))
523  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
524  (for pows (POW)
525   (simplify
526    (pows (op @0) REAL_CST@1)
527    (with { HOST_WIDE_INT n; }
528     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
529      (pows @0 @1)))))
530  /* Likewise for powi.  */
531  (for pows (POWI)
532   (simplify
533    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
534    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
535     (pows @0 @1))))
536  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
537  (for hypots (HYPOT)
538   (simplify
539    (hypots (op @0) @1)
540    (hypots @0 @1))
541   (simplify
542    (hypots @0 (op @1))
543    (hypots @0 @1)))
544  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
545  (for copysigns (COPYSIGN)
546   (simplify
547    (copysigns (op @0) @1)
548    (copysigns @0 @1))))
550 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
551 (simplify
552  (mult (abs@1 @0) @1)
553  (mult @0 @0))
555 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
556 (for coss (COS COSH)
557      copysigns (COPYSIGN)
558  (simplify
559   (coss (copysigns @0 @1))
560    (coss @0)))
562 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
563 (for pows (POW)
564      copysigns (COPYSIGN)
565  (simplify
566   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
567   (with { HOST_WIDE_INT n; }
568    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
569     (pows @0 @1)))))
570 /* Likewise for powi.  */
571 (for pows (POWI)
572      copysigns (COPYSIGN)
573  (simplify
574   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
575   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
576    (pows @0 @1))))
578 (for hypots (HYPOT)
579      copysigns (COPYSIGN)
580  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
581  (simplify
582   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
583   (hypots @0 @2))
584  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
585  (simplify
586   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
587   (hypots @0 @1)))
589 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
590 (for copysigns (COPYSIGN)
591  (simplify
592   (copysigns @0 REAL_CST@1)
593   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
594    (negate (abs @0))
595    (abs @0))))
597 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
598 (for copysigns (COPYSIGN)
599  (simplify
600   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
601   (copysigns @0 @2)))
603 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
604 (for copysigns (COPYSIGN)
605  (simplify
606   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
607   (mult @0 @0)))
609 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
610 (for ccoss (CCOS CCOSH)
611  (simplify
612   (ccoss (negate @0))
613    (ccoss @0)))
615 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
616 (for ops (conj negate)
617  (for cabss (CABS)
618   (simplify
619    (cabss (ops @0))
620    (cabss @0))))
622 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
623 (simplify
624  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
625   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
626        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
627    (lshift @0 @2)))
629 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
630    into ((1 << C) >> x). */
631 (simplify
632  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
633   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
634        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
635        && single_use (@1))
636    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
637      (rshift (lshift @0 @2) @3)
638    (with
639     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
640     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
642 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
643 (simplify
644  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
645   (if (flag_associative_math
646        && single_use (@3))
647    (with
648     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
649     (if (tem)
650      (rdiv { tem; } @1)))))
652 /* Simplify ~X & X as zero.  */
653 (simplify
654  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
655   { build_zero_cst (type); })
657 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
658 (simplify
659   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
660   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
661     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
663 (for bitop (bit_and bit_ior)
664      cmp (eq ne)
665  /* PR35691: Transform
666     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
667     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
668  (simplify
669   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
670    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
671         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
672         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
673     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
674  /* Transform:
675     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
676     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
677  (simplify
678   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
679    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
680         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
681         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
682     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
684 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
685 (simplify
686  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
687   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
688 (simplify
689  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
690  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
691   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
693 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
694 (simplify
695  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
696   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
698 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
699 (for op (bit_ior bit_xor plus)
700  (simplify
701   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
702    (bit_xor @0 @1))
703  (simplify
704   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
705   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
706    (bit_xor @0 @1))))
708 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
709 (simplify
710   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
711   (bit_ior @0 @1))
713 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
714 (simplify
715  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
716  @2)
718 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
719 (simplify
720  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
721  (bit_not (bit_and @0 @1)))
723 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
724 (simplify
725  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
726  (bit_and @0 @1))
728 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
729 (simplify
730  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
731  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
733 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
734 (for op (bit_and bit_xor)
735  (simplify
736   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
737   @2))
739 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
740 (simplify
741  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
742  @2)
744 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
745 (simplify
746  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
747  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
749 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
750 #if GIMPLE
751 (simplify
752  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
753  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
754       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
755   (bit_xor @0 @1)))
756 #endif
758 /* X % Y is smaller than Y.  */
759 (for cmp (lt ge)
760  (simplify
761   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
762   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
763    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
764 (for cmp (gt le)
765  (simplify
766   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
767   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
768    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
770 /* x | ~0 -> ~0  */
771 (simplify
772  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
773  @1)
775 /* x | 0 -> x  */
776 (simplify
777  (bit_ior @0 integer_zerop)
778  @0)
780 /* x & 0 -> 0  */
781 (simplify
782  (bit_and @0 integer_zerop@1)
783  @1)
785 /* ~x | x -> -1 */
786 /* ~x ^ x -> -1 */
787 /* ~x + x -> -1 */
788 (for op (bit_ior bit_xor plus)
789  (simplify
790   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
791   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
793 /* x ^ x -> 0 */
794 (simplify
795   (bit_xor @0 @0)
796   { build_zero_cst (type); })
798 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
799 (simplify
800   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
801   (bit_not @0))
803 /* x & ~0 -> x  */
804 (simplify
805  (bit_and @0 integer_all_onesp)
806   (non_lvalue @0))
808 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
809 (for bitop (bit_and bit_ior)
810  (simplify
811   (bitop @0 @0)
812   (non_lvalue @0)))
814 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
815 #if GIMPLE
816 (simplify
817  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
818  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
819       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
820   @0))
821 #endif
823 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
824 (simplify
825  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
826  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
828 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
829 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
830 (for bitop (bit_and bit_ior)
831  (simplify
832   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
833   (bitop @0 (bit_not @1))))
835 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
836 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
837 (for bitop (bit_and bit_ior)
838      rbitop (bit_ior bit_and)
839  (simplify
840   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
841   (bitop @1 @2)))
843 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
844 (simplify
845  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
846  (bit_xor @0 @1))
848 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
849 (simplify
850  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
851  (bit_and @0 @1))
853 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
854 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
856 (for op (plus bit_ior bit_xor)
857  (simplify
858   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
859   (bit_ior @0 @1)))
861 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
862 (simplify
863  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
864  (plus @0 @1))
866 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
867 (simplify
868  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
869  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
870       && !TYPE_SATURATING (type))
871   (bit_and @0 @1)))
873 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
874 (simplify
875  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
876  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
877       && !TYPE_SATURATING (type))
878   (bit_ior @0 @1)))
880 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
881 (simplify
882  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
883  (bit_and @0 @1))
885 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
886 (simplify
887  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
888  (bit_xor @0 @1))
890 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
891 (simplify
892  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
893  (bit_xor @0 @1))
895 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
896 (simplify
897  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
898  (bit_and @0 @1))
900 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
901    ~x | ~y -> ~(x & y) */
902 (for op (bit_and bit_ior)
903      rop (bit_ior bit_and)
904  (simplify
905   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
906   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
907        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
908    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
910 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
911    with a constant, and the two constants have no bits in common,
912    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
913    simplifications.  */
914 (for op (bit_xor plus)
915  (simplify
916   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
917       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
918   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
919        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
920        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
921    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
923 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
924 (simplify
925  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
926  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
927   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
929 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
930 (simplify
931  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
932  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
933       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
934   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
936 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
937 (simplify
938  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
939  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
940   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
942 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
943 (for opo (bit_and bit_xor)
944      opi (bit_xor bit_and)
945  (simplify
946   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
947   (bit_and (bit_not @0) @1)))
949 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
950    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
951    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
952    constants are involved.  For example, convert
953      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
954    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
955 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
956      rop (bit_ior bit_and bit_and)
957  (simplify
958   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
959   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
960        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
961    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
963 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
964 /* (X & Y) & Y -> X & Y
965    (X | Y) | Y -> X | Y  */
966 (for op (bit_and bit_ior)
967  (simplify
968   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
969   @2))
970 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
971 (simplify
972  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
973  (convert @0))
974 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
975    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
976 (for op (bit_and bit_ior)
977  (simplify
978   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
979   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
980        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
981    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
982     (op @3 (convert @2))
983     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
984      (op (convert @1) @5))))))
985 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
986 (simplify
987  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
988  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
989       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
990   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
992 (simplify
993  (abs (abs@1 @0))
994  @1)
995 (simplify
996  (abs (negate @0))
997  (abs @0))
998 (simplify
999  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1000  @0)
1002 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1003 (match negate_expr_p
1004  INTEGER_CST
1005  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1006        && TYPE_UNSIGNED (type))
1007       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1008           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1009 (match negate_expr_p
1010  FIXED_CST)
1011 (match negate_expr_p
1012  (negate @0)
1013  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1014 (match negate_expr_p
1015  REAL_CST
1016  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1017 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1018    ways.  */
1019 (match negate_expr_p
1020  VECTOR_CST
1021  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1022 (match negate_expr_p
1023  (minus @0 @1)
1024  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1025       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1026           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1027           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1029 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1030 (simplify
1031  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1032   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1033        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1034    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1036 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1037 (simplify
1038  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1039  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1040       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1041   (minus (negate @1) @0)))
1043 /* -(A - B) -> B - A.  */
1044 (simplify
1045  (negate (minus @0 @1))
1046  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1047       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1048           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1049           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1050   (minus @1 @0)))
1051 (simplify
1052  (negate (pointer_diff @0 @1))
1053  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1054   (pointer_diff @1 @0)))
1056 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1057 (simplify
1058  (minus @0 negate_expr_p@1)
1059  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1060  (plus @0 (negate @1))))
1062 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1063    when profitable.
1064    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1065    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1066    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1067    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1068 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1069  (simplify
1070   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1071   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1072          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1073          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1074         || types_match (@0, @1))
1075        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1076           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1077           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1078           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1079           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1080        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1081        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1082               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1083            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1084            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1085               mode.  */
1086            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1087            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1088               of its mode.  */
1089            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1090    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1092 (for bitop (bit_and bit_ior)
1093      rbitop (bit_ior bit_and)
1094   /* (x | y) & x -> x */
1095   /* (x & y) | x -> x */
1096  (simplify
1097   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1098   @0)
1099  /* (~x | y) & x -> x & y */
1100  /* (~x & y) | x -> x | y */
1101  (simplify
1102   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1103   (bitop @0 @1)))
1105 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1106 (simplify
1107   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1108   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1110 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1111 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1112  (simplify
1113   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1114   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
1116 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1117    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1118 (match truth_valued_p
1119  @0
1120  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1121 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1122  (match truth_valued_p
1123   (op @0 @1)))
1124 (match truth_valued_p
1125   (truth_not @0))
1127 (match (logical_inverted_value @0)
1128  (truth_not @0))
1129 (match (logical_inverted_value @0)
1130  (bit_not truth_valued_p@0))
1131 (match (logical_inverted_value @0)
1132  (eq @0 integer_zerop))
1133 (match (logical_inverted_value @0)
1134  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1135 (match (logical_inverted_value @0)
1136  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1138 /* X & !X -> 0.  */
1139 (simplify
1140  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1141  { build_zero_cst (type); })
1142 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1143 (for op (bit_ior bit_xor)
1144  (simplify
1145   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1146   { constant_boolean_node (true, type); }))
1147 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1148 (for op (eq ne)
1149  (simplify
1150   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1151   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1153 /* ~~x -> x */
1154 (simplify
1155   (bit_not (bit_not @0))
1156   @0)
1158 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1159 (simplify
1160  (bit_not (convert? (negate @0)))
1161  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1162       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1163   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1165 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1166 (simplify
1167  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1168  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1170 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1171 (simplify
1172  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1173  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1174       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1175   (convert (negate @0))))
1176 (simplify
1177  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1178  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1179       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1180   (convert (negate @0))))
1182 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1183 (simplify
1184  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1185  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1186   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1187 (simplify
1188  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1189  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1190   (convert (bit_xor @0 @1))))
1192 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1193 (simplify
1194  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1195  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1196   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1198 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1199 (simplify
1200  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1201  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1203 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1204 (simplify
1205  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1206  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1207       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1208   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1210 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1211 (for cmp (gt lt ge le)
1212 (simplify
1213  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1214   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1216 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1217    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1218 (for cmp (eq ne)
1219  (simplify
1220   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1221   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1222        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1223        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1224    (cmp @0 @2))))
1226 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1227    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1228 (for cmp (eq ne)
1229  (simplify
1230   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1232        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1233        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1234    (cmp @0 @2))))
1236 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1237    x * C RELOP y * C into:
1239    x RELOP y for nonnegative C
1240    y RELOP x for negative C  */
1241 (for cmp (lt gt le ge)
1242  (simplify
1243   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1244   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1245        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1246    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1247     (cmp @0 @2)
1248    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1249         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1250     (cmp @2 @0))))))
1252 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1253 (for cmp (le gt)
1254      icmp (gt le)
1255  (simplify
1256   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1257    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1258         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1259         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1260         && (wi::to_wide (@2)
1261             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1262     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1263      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1265 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1266 (for cmp (simple_comparison)
1267  (simplify
1268   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1269   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1270    (cmp @0 @1))))
1272 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1273 (for cmp (simple_comparison)
1274  (simplify
1275   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1276   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1277        && integer_nonzerop (@1)
1278        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1279        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1280    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1281            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1282                                                    &neg_overflow); }
1283     (switch
1284      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1285        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1286         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1287         (if (code == LT_EXPR)
1288          (lt @0 { lo; })
1289          (ge @0 { lo; }))))
1290      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1291        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1292         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1293         (if (code == LE_EXPR)
1294          (le @0 { hi; })
1295          (gt @0 { hi; }))))
1296      (if (!lo && !hi)
1297       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1298      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1299       (ge @0 { lo; }))
1300      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1301       (le @0 { hi; }))
1302      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1303       (lt @0 { lo; }))
1304      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1305       (gt @0 { hi; }))
1306      (if (GENERIC)
1307       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1308                            lo, hi); })
1309      (with
1310       {
1311         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1312         if (etype)
1313           {
1314             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1315               etype = unsigned_type_for (etype);
1316             hi = fold_convert (etype, hi);
1317             lo = fold_convert (etype, lo);
1318             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1319           }
1320       }
1321       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1322        (if (code == EQ_EXPR)
1323         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1324         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1326 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1327 (for op (lt le ge gt)
1328  (simplify
1329   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1330   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1331        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1332    (op @0 @1))))
1333 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1334 (for op (eq ne minus)
1335  (simplify
1336   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1337   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1338        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1339            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1340    (op @0 @1))))
1342 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1343 (for op (lt le ge gt)
1344  (simplify
1345   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1346   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1347        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1348    (op @0 @1))))
1349 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1350 (for op (eq ne minus)
1351  (simplify
1352   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1353   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1354        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1355            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1356    (op @0 @1))))
1357 /* And for pointers...  */
1358 (for op (simple_comparison)
1359  (simplify
1360   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1361   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1362    (op @0 @1))))
1363 (simplify
1364  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1365  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1366       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1367   (pointer_diff @0 @1)))
1369 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1370 (for op (lt le ge gt)
1371  (simplify
1372   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1373   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1374        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1375    (op @1 @0))))
1376 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1377 (for op (eq ne minus)
1378  (simplify
1379   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1380   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1381        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1382            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1383    (op @1 @0))))
1384 /* And for pointers...  */
1385 (for op (simple_comparison)
1386  (simplify
1387   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1388   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1389    (op @1 @0))))
1390 (simplify
1391  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1392  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1393       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1394   (pointer_diff @1 @0)))
1396 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1397 (for op (lt le gt ge)
1398  (simplify
1399   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1400   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1401        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1402        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1403    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1404 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1405 (for op (eq ne)
1406  (simplify
1407   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1408   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1409        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1410            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1411        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1412        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1413        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1414    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1415  (simplify
1416   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1417   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1418        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1419        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1420    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1422 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1423    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1424 (for op (simple_comparison)
1425  (simplify
1426   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1427   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1428        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1429            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1430                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1431        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1432    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1434 /* Transform:
1435  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1436  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1437  */
1438 (for cmp (eq ne)
1439      ocmp (lt ge)
1440  (simplify
1441   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1442   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1443        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1444    (ocmp @0 @1))))
1446 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1447 (for cmp (eq ne)
1448  (simplify
1449   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1450   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1451    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1453 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1454    possibly set.  */
1455 (match with_possible_nonzero_bits
1456  INTEGER_CST@0)
1457 (match with_possible_nonzero_bits
1458  SSA_NAME@0
1459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1460 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1461 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1462  with_possible_nonzero_bits@0)
1463 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1464  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1466 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1467    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1468 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1469  INTEGER_CST@0)
1470 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1471  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1473 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1474 (for cmp (eq ne)
1475  (simplify
1476   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1477   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1478    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1480 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1481    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1482    zero throughout its computed value range,
1483    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1484    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1485    and 0's otherwise.
1486    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1487    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1488    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1490 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1491      outer_op (bit_xor bit_ior)
1492 (simplify
1493  (outer_op
1494   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1495  (with
1496   {
1497     bool fail = false;
1498     wide_int zero_mask_not;
1499     wide_int C0;
1500     wide_int cst_emit;
1502     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1503       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1504     else
1505       fail = true;
1507     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1508       {
1509         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1510         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1511       }
1512     else
1513       {
1514         C0 = wi::to_wide (@0);
1515         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1516       }
1517   }
1518   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1519    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1520    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1521     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1523 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1524 (simplify
1525   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1526   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1528 /* Pattern match
1529      tem1 = (long) ptr1;
1530      tem2 = (long) ptr2;
1531      tem3 = tem2 - tem1;
1532      tem4 = (unsigned long) tem3;
1533      tem5 = ptr1 + tem4;
1534    and produce
1535      tem5 = ptr2;  */
1536 (simplify
1537   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1538   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1539   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1540        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1541             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1542    @1))
1543 (simplify
1544   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1545   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1546    (convert @1)))
1548 /* Pattern match
1549      tem = (sizetype) ptr;
1550      tem = tem & algn;
1551      tem = -tem;
1552      ... = ptr p+ tem;
1553    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1554      ... = ptr & ~algn;  */
1555 (simplify
1556   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1557   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1558    (bit_and @0 { algn; })))
1560 /* Try folding difference of addresses.  */
1561 (simplify
1562  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1563  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1564   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1565    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1566     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1567 (simplify
1568  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1569  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1570   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1571    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1572     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1573 (simplify
1574  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1575  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1576       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1577   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1578    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1579     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1580 (simplify
1581  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1582  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1583       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1584   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1585    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1586     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1588 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1589    be able to fold this expression using the object or function's
1590    alignment.  */
1591 (simplify
1592  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1593  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1595   (with
1596    {
1597      unsigned int align;
1598      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1599      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1600    }
1601    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1602     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1603                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1606 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1607 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1609  /* Contract negates.  */
1610  /* A + (-B) -> A - B */
1611  (simplify
1612   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1613   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1614   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1615        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1616    (with
1617     {
1618      tree t1 = type;
1619      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1620          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1621        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1622     }
1623     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1624  /* A - (-B) -> A + B */
1625  (simplify
1626   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1627   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1628        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1629    (with
1630     {
1631      tree t1 = type;
1632      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1633          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1634        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1635     }
1636     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1637  /* -(T)(-A) -> (T)A
1638     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1639     happen without overflow.  */
1640  (simplify
1641   (negate (convert (negate @1)))
1642   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1643        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1644            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1645                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1647        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1648    (convert @1)))
1649  (simplify
1650   (negate (convert negate_expr_p@1))
1651   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1652        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1653             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1654             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1655            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1656    (convert (negate @1))))
1657  (simplify
1658   (negate (nop_convert (negate @1)))
1659   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1660        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1661    (view_convert @1)))
1663  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1664     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1665  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1666       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1668   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1669      irrespective of overflow issues.  */
1670   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1671   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1672   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1673   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1674   (simplify
1675     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1676     @1)
1677   (simplify
1678     (minus (minus @0 @1) @0)
1679     (negate @1))
1680   (simplify
1681     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1682     @0)
1683   (simplify
1684    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1685    (negate @1))
1686   (simplify
1687    (minus @0 (minus @0 @1))
1688    @1)
1689   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1690   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1691   /* More cases are handled with comparisons.  */
1692   (simplify
1693    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1694    (plus @2 @1))
1695   (simplify
1696    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1697    (minus @2 @1))
1698   (simplify
1699    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1700    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1701         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1702     (pointer_diff @2 @1)))
1703   (simplify
1704    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1705    (plus @1 @2))
1707   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1708      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1709      scalars.  */
1710   (for outer_op (plus minus)
1711    (for inner_op (plus minus)
1712         neg_inner_op (minus plus)
1713     (simplify
1714      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1715                CONSTANT_CLASS_P@2)
1716      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1717      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1718       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1719        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1720        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1721       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1722            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1723        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1724         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1725         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1726        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1727           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1728           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1729        (if (types_match (type, @0))
1730         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1731                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1732                                         type, @1, @2); }
1733          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1734           (inner_op @0 { cst; } )
1735           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1736           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1737                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1738            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1739            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1740            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1741             (view_convert (inner_op
1742                            (view_convert:utype @0)
1743                            (view_convert:utype
1744                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1746   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1747   (for outer_op (plus minus)
1748    (simplify
1749     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1750     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1751      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1752       (minus { cst; } @0)))))
1754   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1755   (simplify
1756    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1757    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1758     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1759      (plus { cst; } @0))))
1761   /* ~A + A -> -1 */
1762   (simplify
1763    (plus:c (bit_not @0) @0)
1764    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1765     { build_all_ones_cst (type); }))
1767   /* ~A + 1 -> -A */
1768   (simplify
1769    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1770    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1771     (negate (convert @0))))
1773   /* -A - 1 -> ~A */
1774   (simplify
1775    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1776    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1777         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1778     (bit_not (convert @0))))
1780   /* -1 - A -> ~A */
1781   (simplify
1782    (minus integer_all_onesp @0)
1783    (bit_not @0))
1785   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1786   (for add (plus pointer_plus)
1787    (simplify
1788     (minus (convert (add @@0 @1))
1789      (convert @0))
1790     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1791          /* For integer types, if A has a smaller type
1792             than T the result depends on the possible
1793             overflow in P + A.
1794             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1795             However, if an overflow in P + A would cause
1796             undefined behavior, we can assume that there
1797             is no overflow.  */
1798          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1799              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1800          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1801             final type requires a sign- or zero-extension,
1802             then we have to punt - it is not defined which
1803             one is correct.  */
1804          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1805              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1806              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1807      (convert @1))))
1808    (simplify
1809     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1810     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1811        thus sign-extended if necessary.  */
1812     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1813      (convert (convert:stype @1))))
1815   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1816   (for add (plus pointer_plus)
1817    (simplify
1818     (minus (convert @0)
1819      (convert (add @@0 @1)))
1820     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1821          /* For integer types, if A has a smaller type
1822             than T the result depends on the possible
1823             overflow in P + A.
1824             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1825             However, if an overflow in P + A would cause
1826             undefined behavior, we can assume that there
1827             is no overflow.  */
1828          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1829              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1830          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1831             final type requires a sign- or zero-extension,
1832             then we have to punt - it is not defined which
1833             one is correct.  */
1834          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1835              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1836              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1837      (negate (convert @1)))))
1838    (simplify
1839     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1840     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1841        thus sign-extended if necessary.  */
1842     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1843      (negate (convert (convert:stype @1)))))
1845   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1846   (for add (plus pointer_plus)
1847    (simplify
1848     (minus (convert (add @@0 @1))
1849      (convert (add @0 @2)))
1850     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1851          /* For integer types, if A has a smaller type
1852             than T the result depends on the possible
1853             overflow in P + A.
1854             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1855             However, if an overflow in P + A would cause
1856             undefined behavior, we can assume that there
1857             is no overflow.  */
1858          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1859              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1860          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1861             final type requires a sign- or zero-extension,
1862             then we have to punt - it is not defined which
1863             one is correct.  */
1864          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1865              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1866              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1867              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1868              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1869      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1870    (simplify
1871     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1872     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1873        thus sign-extended if necessary.  */
1874     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1875      (minus (convert (convert:stype @1)) (convert (convert:stype @2)))))
1878 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1880 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1881  (simplify
1882   (minmax @0 @0)
1883   @0))
1884 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1885 (simplify
1886  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1887  @1)
1888 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1889 (simplify
1890  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1891  @1)
1892 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1893 (simplify
1894  (max:c @0 (negate @0))
1895  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1896       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1897           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1898   (abs @0)))
1899 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1900 (simplify
1901  (min:c @0 (negate @0))
1902  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1903       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1904           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1905   (negate (abs @0))))
1906 (simplify
1907  (min @0 @1)
1908  (switch
1909   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1910        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1911        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1912    @1)
1913   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1914        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1915        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1916    @0)))
1917 (simplify
1918  (max @0 @1)
1919  (switch
1920   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1921        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1922        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1923    @1)
1924   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1925        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1926        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1927    @0)))
1929 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1930 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1931 (simplify
1932  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1933   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1934    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1935     @2
1936     @0)))
1938 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1939 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1940 (simplify
1941  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1942   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1943    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1944     @0
1945     @2)))
1947 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1948    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1949 (for minmax (min max)
1950  (simplify
1951   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1952   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1953        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1954        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1955        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1956    (minmax @1 (convert @2)))))
1958 (for minmax (FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1959  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1960     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1961  (simplify
1962   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1963   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1964        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1965    @0)))
1966 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1967    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1968    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1969    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1970    worry about it either.  */
1971 (if (flag_finite_math_only)
1972  (simplify
1973   (FMIN @0 @1)
1974   (min @0 @1))
1975  (simplify
1976   (FMIN_FN @0 @1)
1977   (min @0 @1))
1978  (simplify
1979   (FMAX @0 @1)
1980   (max @0 @1))
1981  (simplify
1982   (FMAX_FN @0 @1)
1983   (max @0 @1)))
1984 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1985 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1986      maxmin (max min FMAX FMAX_FN FMIN FMAX_FN)
1987  (simplify
1988   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1989   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1990        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1991            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1992    (negate (maxmin @0 @1)))))
1993 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1994    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1995 (for minmax (min max)
1996  maxmin (max min)
1997  (simplify
1998   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1999   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2001 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2002 (for minmax (min min max max)
2003      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2004      out    (le  gt  ge  lt )
2005  (simplify
2006   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2007   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2008    (out @0 @1))))
2009 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2010    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2011 (for cmp (eq ne)
2012  (simplify
2013   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2014   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2015                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2016    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2017    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2018                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2019     (cmp @0 @2)))))
2020 (for cmp (eq ne)
2021  (simplify
2022   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2023   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2024                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2025    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2026    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2027                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2028     (cmp @0 @2)))))
2029 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2030 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2031      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2032      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2033  (simplify
2034   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2035   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2037 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2039 (for rotate (lrotate rrotate)
2040  (simplify
2041   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2042   @0))
2044 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2045 (simplify
2046  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2047  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2048       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2049   @0))
2051 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2052 (simplify
2053  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2054  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2055   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2057 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2058    types.  */
2059 (simplify
2060  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2061  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2062       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2063   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2065 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2066  (simplify
2067   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2068   (non_lvalue @0))
2069  (simplify
2070   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2071   @0)
2072  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2073     if vector2 is uniform.  */
2074  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2075   (simplify
2076    (shiftrotate @0 vec@1)
2077    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2078     (if (tem)
2079      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2081 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2082    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2083 #if GIMPLE
2084 (for shift (lshift rshift)
2085  (simplify
2086   (shift @0 SSA_NAME@1)
2087    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2088     (with {
2089       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2090       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2091      }
2092      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2093       @0)))))
2094 #endif
2096 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2097    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2098 (simplify
2099  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2100  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2101                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2102                                            element_precision (type)), @1); }))
2104 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2105 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2106  (simplify
2107   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2108   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2109    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2110         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2111         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2112         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2113     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2114                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2115      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2116         being well defined.  */
2117      (if (low >= prec)
2118       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2119        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2120        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2121         { build_zero_cst (type); }
2122         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2123       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2126 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2127    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2128 (for cmp (ne eq)
2129      icmp (eq ne)
2130  (simplify
2131   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2132   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2134 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2135    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2136    if CST2 != 0.  */
2137 (for cmp (ne eq)
2138  (simplify
2139   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2140   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2141    (if (cand < 0
2142         || (!integer_zerop (@2)
2143             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2144     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2145     (if (!integer_zerop (@2)
2146          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2147      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2149 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2150         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2151    if the new mask might be further optimized.  */
2152 (for shift (lshift rshift)
2153  (simplify
2154   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2155            INTEGER_CST@2)
2156    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2157         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2158         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2159         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2160         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2161     (with
2162      {
2163        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2164        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2165        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2166        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2167        unsigned int prec;
2169        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2170          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2171        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2172                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2173          {
2174            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2175            tree arg00 = @0;
2176            /* See if more bits can be proven as zero because of
2177               zero extension.  */
2178            if (@3 != @0
2179                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2180              {
2181                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2182                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2183                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2184                  {
2185                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2186                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2187                    if (shiftc < prec)
2188                      shift_type = inner_type;
2189                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2190                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2191                       is all ones.  */
2192                  }
2193              }
2194            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2195            if (shiftc < prec)
2196              {
2197                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2198                zerobits <<= prec - shiftc;
2199              }
2200            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2201               can contain actually sign bits, so no transformation is
2202               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2203               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2204            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2205                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2206              {
2207                if ((mask & zerobits) == 0)
2208                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2209                else
2210                  zerobits = 0;
2211              }
2212          }
2213      }
2214      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2215      (if ((mask & zerobits) == mask)
2216       { build_int_cst (type, 0); }
2217       (with { newmask = mask | zerobits; }
2218        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2219         (with
2220          {
2221            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2222               mode's mask.  */
2223            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2224                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2225              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2226                break;
2227          }
2228          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2229               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2230           (with
2231            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2232            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2233             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2234              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2235              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2237 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2238    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2239 (for shift (lshift rshift)
2240  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2241   (simplify
2242    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2243    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2244     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2245      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2247 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2248 (simplify
2249  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2250   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2251        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2252            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2253            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2254    (with
2255     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2256      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2258 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2259    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2260 (for rotate (lrotate rrotate)
2261  (simplify
2262   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2263    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2264          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2265          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2266         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2267             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2268     (with
2269      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2270       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2272 /* Simplifications of conversions.  */
2274 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2275 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2276  (simplify
2277   (cvt @0)
2278   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2279        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2280    @0)))
2282 /* Contract view-conversions.  */
2283 (simplify
2284   (view_convert (view_convert @0))
2285   (view_convert @0))
2287 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2288    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2289 (simplify
2290   (view_convert @0)
2291   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2292        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2293        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2294    (convert @0)))
2296 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2297    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2298 (simplify
2299   (view_convert (convert@0 @1))
2300   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2301        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2302        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2303        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2304            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2305                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2306    (view_convert @1)))
2308 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2309    barriers can be removed.  */
2310 (simplify
2311  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2312  @0)
2313 (simplify
2314  (paren (paren@1 @0))
2315  @1)
2317 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2318 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2319  (for icvt (convert float)
2320   (simplify
2321    (ocvt (icvt@1 @0))
2322    (with
2323     {
2324       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2325       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2326       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2327       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2328       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2329       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2330       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2331       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2332       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2333       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2334       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2335       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2336       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2337       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2338       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2339       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2340       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2341       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2342       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2343       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2344     }
2345    (switch
2346     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2347        handled below, if we are converting something to its own
2348        type via an object of identical or wider precision, neither
2349        conversion is needed.  */
2350     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2351           || (GENERIC
2352               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2353          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2354              || (inter_float && final_float))
2355          && inter_prec >= final_prec)
2356      (ocvt @0))
2358     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2359        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2360        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2361        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2362        then we sometimes need the middle conversion.  */
2363     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2364          && (final_int || final_float)
2365          && inter_prec >= inside_prec
2366          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2367      (ocvt @0))
2369     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2370        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2371        final conversion does not change precision we can drop the
2372        intermediate conversion.  */
2373     (if (inside_int && inter_int && final_int
2374          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2375               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2376              || final_prec == inter_prec))
2377      (ocvt @0))
2379     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2380         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2381         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2382         - the intermediate type is narrower than both initial and
2383           final, or
2384         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2385           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2386         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2387           intermediate and final types differ, or
2388         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2389           initial and intermediate types differ.  */
2390     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2391          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2392          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2393          && ! (inside_int && inter_int
2394                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2395                && inter_prec < final_prec)
2396          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2397              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2398          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2399          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2400      (ocvt @0))
2402     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2403        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2404     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2405          && final_int && inter_int && inside_int
2406          && final_prec == inside_prec
2407          && final_prec > inter_prec
2408          && inter_unsignedp)
2409      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2410                               (inside_type,
2411                                wi::mask (inter_prec, false,
2412                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2414     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2415        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2416        floating-point conversion.  */
2417     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2418          && inside_int && inter_float && final_int &&
2419          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2420          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2421      (convert @0)))))))
2423 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2424    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2425    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2426 (simplify
2427   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2428   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2429        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2430        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2431        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2432                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2433    (convert @0)))
2436 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2437 (simplify
2438   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2439   (convert @0))
2441 /* Canonicalization of binary operations.  */
2443 /* Convert X + -C into X - C.  */
2444 (simplify
2445  (plus @0 REAL_CST@1)
2446  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2447   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2448    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2449     (minus @0 { tem; })))))
2451 /* Convert x+x into x*2.  */
2452 (simplify
2453  (plus @0 @0)
2454  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2455   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2456   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2457    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2459 /* 0 - X  ->  -X.  */
2460 (simplify
2461  (minus integer_zerop @1)
2462  (negate @1))
2463 (simplify
2464  (pointer_diff integer_zerop @1)
2465  (negate (convert @1)))
2467 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2468    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2469    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2470 (simplify
2471  (minus real_zerop@0 @1)
2472  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2473   (negate @1)))
2475 /* Transform x * -1 into -x.  */
2476 (simplify
2477  (mult @0 integer_minus_onep)
2478  (negate @0))
2480 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2481    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2482 (simplify
2483  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2484  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2485       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2486   (mult (mult @0 @2) @1)))
2488 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2489    number.  */
2490 (match compositional_complex
2491  (convert? (complex @0 @1)))
2493 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2494 (simplify
2495  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2496  @0)
2497 (simplify
2498  (realpart (complex @0 @1))
2499  @0)
2500 (simplify
2501  (imagpart (complex @0 @1))
2502  @1)
2504 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2505 (simplify
2506  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2507  (convert (realpart @0)))
2508 (simplify
2509  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2510  (convert (negate (imagpart @0))))
2511 (for part (realpart imagpart)
2512  (for op (plus minus)
2513   (simplify
2514    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2515    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2516 (simplify
2517  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2518  (convert (COS @0)))
2519 (simplify
2520  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2521  (convert (SIN @0)))
2523 /* conj(conj(x)) -> x  */
2524 (simplify
2525  (conj (convert? (conj @0)))
2526  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2527   (convert @0)))
2529 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2530 (simplify
2531  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2532  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2533   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2535 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2536 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2537  (simplify
2538   (bswap (bswap @0))
2539   @0)
2540  (simplify
2541   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2542   (bit_not @0))
2543  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2544   (simplify
2545    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2546    (bitop @0 (bswap @1)))))
2549 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2551 /* Simplify constant conditions.
2552    Only optimize constant conditions when the selected branch
2553    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2554    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2555    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2556    this one as we depend on doing this transform before possibly
2557    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2558    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2559    genmatch cannot handle.  */
2560 (simplify
2561  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2562  (if (integer_zerop (@0))
2563   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2564    @2)
2565   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2566    @1)))
2567 (simplify
2568  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2569  (if (integer_all_onesp (@0))
2570   @1
2571   (if (integer_zerop (@0))
2572    @2)))
2574 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2575    be extended.  */
2576 /* This pattern implements two kinds simplification:
2578    Case 1)
2579    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2580      1) Conversions are type widening from smaller type.
2581      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2582      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2583    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2584    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2585    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2586    referred var is always benefitial for complicated cases.
2588    Case 2)
2589    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2590 (for cmp (lt le gt ge eq)
2591  (simplify
2592   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2593   (with
2594    {
2595      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2596      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2597      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2599      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2600          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2601          && (types_match (c1_type, from_type)
2602              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2603                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2604                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2605          && (types_match (c2_type, from_type)
2606              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2607                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2608                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2609        {
2610          if (cmp != EQ_EXPR)
2611            {
2612              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2613                {
2614                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2615                  if (cmp == LE_EXPR)
2616                    code = LT_EXPR;
2617                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2618                  if (cmp == GT_EXPR)
2619                    code = GE_EXPR;
2620                }
2621              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2622                {
2623                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2624                  if (cmp == LT_EXPR)
2625                    code = LE_EXPR;
2626                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2627                  if (cmp == GE_EXPR)
2628                    code = GT_EXPR;
2629                }
2630              if (code != ERROR_MARK
2631                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2632                {
2633                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2634                    code = MIN_EXPR;
2635                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2636                    code = MAX_EXPR;
2637                }
2638            }
2639          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2640          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2641            code = EQ_EXPR;
2642        }
2643    }
2644    (if (code == MAX_EXPR)
2645     (convert (max @1 (convert @2)))
2646     (if (code == MIN_EXPR)
2647      (convert (min @1 (convert @2)))
2648      (if (code == EQ_EXPR)
2649       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2650                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2652 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2654      1) OP is PLUS or MINUS.
2655      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2656      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2658    This pattern also handles special cases like:
2660      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2661         integer zero.  In this case,
2662           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2663           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2664      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2665         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2666         code.
2668    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2669    simplified at the moment because C standard requires additional
2670    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2671    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2672 (for op (plus minus)
2673  (for cmp (lt le gt ge)
2674   (simplify
2675    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2676    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2677     (if (types_match (from_type, to_type)
2678          /* Check if it is special case A).  */
2679          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2680              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2681              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2682              && integer_zerop (@1)
2683              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2684      (with
2685       {
2686         bool overflow = false;
2687         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2688         wide_int real_c1;
2689         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2690         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2691         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2692         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2694         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2695             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2696             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2697         if (!types_match (from_type, to_type))
2698           {
2699             if (cmp_code == LT_EXPR)
2700               cmp_code = GT_EXPR;
2701             if (cmp_code == GE_EXPR)
2702               cmp_code = LE_EXPR;
2703             c1 = wi::max_value (to_type);
2704           }
2705         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2706            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2707            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2708            if it is undefined.  */
2709         if (op == PLUS_EXPR)
2710           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2711         else
2712           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2714         code = cmp_code;
2715         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2716           {
2717             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2718                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2719             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2720                 && !overflow)
2721               {
2722                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2723                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2724                   code = LT_EXPR;
2725                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2726                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2727                   code = GE_EXPR;
2728               }
2729             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2730                 && !overflow)
2731               {
2732                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2733                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2734                   code = LE_EXPR;
2735                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2736                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2737                   code = GT_EXPR;
2738               }
2739             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2740               {
2741                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2742                   code = MIN_EXPR;
2743                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2744                   code = MAX_EXPR;
2745               }
2746           }
2747       }
2748       (if (code == MAX_EXPR)
2749        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2750            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2751        (if (code == MIN_EXPR)
2752         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2753             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2755 (for cnd (cond vec_cond)
2756  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2757  (simplify
2758   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2759   (cnd @0 @1 @3))
2760  (simplify
2761   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2762   (cnd @0 @1 @3))
2763  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2764  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2765     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2766     The following is still important to merge then and else arm cases
2767     from if-conversion.  */
2768  (simplify
2769   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2770   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2771        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2772        && invert_tree_comparison
2773            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2774        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2775        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2776    (cnd @0 @1 @3)))
2777  (simplify
2778   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2779   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2780        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2781        && invert_tree_comparison
2782            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2783        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2784        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2785    (cnd @0 @3 @4)))
2787  /* A ? B : B -> B.  */
2788  (simplify
2789   (cnd @0 @1 @1)
2790   @1)
2792  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2793  (simplify
2794   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2795   (cnd @0 @2 @1)))
2797 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2798    return all -1 or all 0 results.  */
2799 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2800    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2801 (simplify
2802  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2803  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2804       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2805       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2806           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2807   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2809 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2810 (simplify
2811  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2812  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2813       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2814       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2815           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2816   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2819 /* Simplifications of comparisons.  */
2821 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2822    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2823    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2824 (for cmp  (le gt)
2825      acmp (lt ge)
2826  (simplify
2827   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2828   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2829    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2830 (for cmp  (ge lt)
2831      acmp (gt le)
2832  (simplify
2833   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2834   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2835    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2838 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2839    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2840    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2841    that with expression code iteration.  */
2842 (for cmp (tcc_comparison)
2843      icmp (inverted_tcc_comparison)
2844      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2845  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2846     and handle some more cases by using
2847       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2848     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2849     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2850  (simplify
2851   (bit_not (cmp @0 @1))
2852   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2853        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2854    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2855       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2856       a computed operator in the replacement tree thus we have
2857       to play the trick below.  */
2858    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2859              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2860     (if (ic == icmp)
2861      (icmp @0 @1)
2862      (if (ic == ncmp)
2863       (ncmp @0 @1))))))
2864  (simplify
2865   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2866   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2867             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2868    (if (ic == icmp)
2869     (icmp @0 @1)
2870     (if (ic == ncmp)
2871      (ncmp @0 @1))))))
2873 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2874    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2875    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2876    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2877    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2878 (for cmp (eq ne)
2879  (for sub (minus pointer_diff)
2880   (simplify
2881    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2882    (if (single_use (@2))
2883     (cmp @0 @1)))))
2885 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2886    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2887    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2888    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2889 (for cmp (simple_comparison)
2890      scmp (swapped_simple_comparison)
2891  (simplify
2892   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2893   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2894   (if (integer_zerop (@1))
2895    (cmp @1 @2)
2896    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2897         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2898         && single_use (@3))
2899     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2900     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2901      (scmp @0 @2)
2902      (cmp @0 @2))))))
2904 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2905    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2906 (for cmp (eq ge le)
2907  (simplify
2908   (cmp @0 @0)
2909   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2910        || ! HONOR_NANS (@0))
2911    { constant_boolean_node (true, type); }
2912    (if (cmp != EQ_EXPR)
2913     (eq @0 @0)))))
2914 (for cmp (ne gt lt)
2915  (simplify
2916   (cmp @0 @0)
2917   (if (cmp != NE_EXPR
2918        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2919        || ! HONOR_NANS (@0))
2920    { constant_boolean_node (false, type); })))
2921 (for cmp (unle unge uneq)
2922  (simplify
2923   (cmp @0 @0)
2924   { constant_boolean_node (true, type); }))
2925 (for cmp (unlt ungt)
2926  (simplify
2927   (cmp @0 @0)
2928   (unordered @0 @0)))
2929 (simplify
2930  (ltgt @0 @0)
2931  (if (!flag_trapping_math)
2932   { constant_boolean_node (false, type); }))
2934 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2935 (for cmp (simple_comparison)
2936  (simplify
2937   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2938   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2939    (cmp @1 @0))))
2941 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2942 (for cmp (simple_comparison)
2943      scmp (swapped_simple_comparison)
2944  (simplify
2945   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2946   (if (single_use (@2)
2947        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2948    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2950 (for cmp (simple_comparison)
2951  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2952  (simplify
2953   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2954   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2955        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2956            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2957        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2958            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2959    (with
2960     {
2961       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2962       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2963         {
2964           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2965           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2966               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2967             type1 = float_type_node;
2968           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2969               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2970             type1 = double_type_node;
2971         }
2972       tree newtype
2973         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2974            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2975     }
2976     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2977      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2979  (simplify
2980   (cmp @0 REAL_CST@1)
2981   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2982   (switch
2983    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2984    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2985     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2986    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2987    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2988         && ! HONOR_SNANS (@1))
2989     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2990    /* Fold comparisons against infinity.  */
2991    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2992         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2993     (with
2994      {
2995        REAL_VALUE_TYPE max;
2996        enum tree_code code = cmp;
2997        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2998        if (neg)
2999          code = swap_tree_comparison (code);
3000      }
3001      (switch
3002       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
3003       (if (code == GT_EXPR
3004            && ! HONOR_SNANS (@0))
3005        { constant_boolean_node (false, type); })
3006       (if (code == LE_EXPR)
3007        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
3008        (if (! HONOR_NANS (@0))
3009         { constant_boolean_node (true, type); }
3010         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
3011         (eq @0 @0)))
3012       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
3013       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
3014        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3015         (if (neg)
3016          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3017          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3018       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3019       (if (code == LT_EXPR)
3020        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3021         (if (neg)
3022          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3023          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3024       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
3025       (if (code == NE_EXPR)
3026        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3027         (if (! HONOR_NANS (@0))
3028          (if (neg)
3029           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3030           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3031          (if (neg)
3032           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3033            { build_one_cst (type); })
3034           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3035            { build_one_cst (type); }))))))))))
3037  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3038     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3039     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3040     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3041  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3042   (for op (plus minus)
3043    (simplify
3044     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3045     (with
3046      {
3047        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3048                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3049      }
3050      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3051       (cmp @0 { tem; }))))))
3053  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3054     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3055     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3056     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3057  (if (flag_associative_math)
3058   (simplify
3059    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3060    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3061     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3062      (cmp { tem; } @1)))))
3064  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3065  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3066       && ! flag_errno_math)
3067   (for sq (SQRT)
3068    (simplify
3069     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3070     (switch
3071      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3072       (switch
3073        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3074        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3075         { constant_boolean_node (false, type); })
3076        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3077           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3078        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3079         { constant_boolean_node (true, type); })
3080        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3081        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3082      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3083       (switch
3084        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3085        (if (cmp == LT_EXPR)
3086         { constant_boolean_node (false, type); })
3087        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3088        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3089         { constant_boolean_node (true, type); })
3090        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3091        (if (cmp == LE_EXPR)
3092         (eq @0 @1))
3093        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3094           == or !=.  In the last case:
3096             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3098           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3099           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3100        (cmp @0 @1)))
3101      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3102       (with
3103        {
3104          REAL_VALUE_TYPE c2;
3105          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3106                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3107          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3108        }
3109        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3110         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3111         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3112          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3113          { constant_boolean_node (false, type); })
3114         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3115         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3116      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3117       (with
3118        {
3119          REAL_VALUE_TYPE c2;
3120          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3121                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3122          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3123        }
3124        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3125         (switch
3126          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3127             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3128          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3129           { constant_boolean_node (true, type); })
3130          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3131             don't care about NaNs.  */
3132          (if (! HONOR_NANS (@0))
3133           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3134          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3135             don't care about Infinities.  */
3136          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3137           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3138          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3139          (if (GENERIC)
3140           (truth_andif
3141            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3142            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3143         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3144         (if (! HONOR_NANS (@0))
3145          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3146          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3147          (if (GENERIC)
3148           (truth_andif
3149            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3150            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3151    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3152    (simplify
3153     (cmp (sq @0) (sq @1))
3154       (if (! HONOR_NANS (@0))
3155         (cmp @0 @1))))))
3157 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3158 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3159      icmp (le le eq ne ge ge)
3160  (simplify
3161   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3162    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3163         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3164     (with
3165      {
3166        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3167        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3168        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3169        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3170        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3171           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3172           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3173           -fno-signaling-nans.  */
3174        bool exception_p
3175          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3176                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3177        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3178           only one mantissa bit.  */
3179        bool signed_p = isign == SIGNED;
3180        bool itype_fits_ftype_p
3181          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3182      }
3183      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3184         -fno-trapping-math.  */
3185      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3186       (with
3187        {
3188          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3189          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3190          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3192          REAL_VALUE_TYPE icst;
3193          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3194            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3195          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3196            real_floor (&icst, fmt, cst);
3197          else
3198            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3200          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3202          bool overflow_p = false;
3203          wide_int icst_val
3204            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3205        }
3206        (switch
3207         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3208         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3209          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3210                                   type); })
3211         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3212          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3213                                   type); })
3214         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3215         (if (cst_int_p)
3216          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3217                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3218         )
3219         /* When CST is fractional, optimize
3220             (FTYPE) N == CST -> 0
3221             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3222         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3223          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3224         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3225         (with
3226          {
3227            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3228          }
3229          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3231 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3232 (for cmp (eq ne)
3233  (simplify
3234   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3235   (if (!integer_zerop (@1))
3236    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3237     (cmp @0 @2)
3238     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3239      (with
3240       {
3241         bool ovf;
3242         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3243                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3244       }
3245       (if (ovf)
3246        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3247        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3248 (for cmp (lt le gt ge)
3249  (simplify
3250   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3251   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3252    (with
3253     {
3254       bool ovf;
3255       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3256                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3257     }
3258     (if (ovf)
3259      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3260                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3261                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3262      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3264 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3265 (simplify
3266  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3267  (if (types_match (@0, @1))
3268   (unordered @0 @1)))
3269 (simplify
3270  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3271  (if (types_match (@0, @1))
3272   (ordered @0 @1)))
3273 (simplify
3274  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3275  @2)
3276 (simplify
3277  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3278  @2)
3280 /* Simple range test simplifications.  */
3281 /* A < B || A >= B -> true.  */
3282 (for test1 (lt le le le ne ge)
3283      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3284  (simplify
3285   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3286   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3287        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3288    { constant_boolean_node (true, type); })))
3289 /* A < B && A >= B -> false.  */
3290 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3291      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3292  (simplify
3293   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3295        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3296    { constant_boolean_node (false, type); })))
3298 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3299    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3301    Note that comparisons
3302      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3303      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3304    will be canonicalized to above so there's no need to
3305    consider them here.
3306  */
3308 (for cmp (le gt)
3309      eqcmp (eq ne)
3310  (simplify
3311   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3312   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3313    (with
3314     {
3315      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3316      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3317      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3318      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3319      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3320     }
3321     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3322          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3323       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3324              { build_zero_cst (ty); }))))))
3326 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3327 (for cmp (tcc_comparison)
3328      scmp (swapped_tcc_comparison)
3329  (simplify
3330   (cmp (negate @0) (negate @1))
3331   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3332        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3333            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3334    (scmp @0 @1)))
3335  (simplify
3336   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3337   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3338        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3339            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3340    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3341     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3342      (scmp @0 { tem; }))))))
3344 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3345 (for op (eq ne)
3346  (simplify
3347   (op (abs @0) zerop@1)
3348   (op @0 @1)))
3350 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3351    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3352 (for cmp (simple_comparison)
3353  (simplify
3354   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3355   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3356        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3357           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3358        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3359             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3360             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3361        && single_use (@0))
3362    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3363         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3364             || @1 != @10)
3365         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3366             || cmp == NE_EXPR
3367             || cmp == EQ_EXPR)
3368         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3369     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3370        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3371        constant which fold_convert produces.  */
3372     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3373      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3374                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3375      (cmp @00 (convert @1)))
3377     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3378      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3379      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3380            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3381            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3382                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3383           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3384               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3385                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3386                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3387                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3388               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3389                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3390                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3391       (cmp @00 (convert @10))
3392       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3393            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3394            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3395        (with
3396         {
3397           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3398           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3399           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3400           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3401         }
3402         (if (above || below)
3403          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3404           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3405           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3406            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3407            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3408             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3410 (for cmp (eq ne)
3411  /* A local variable can never be pointed to by
3412     the default SSA name of an incoming parameter.
3413     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3414  (simplify
3415   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3416   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3417        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3418    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3419     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3420          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3421      (if (cmp == NE_EXPR)
3422       { constant_boolean_node (true, type); }
3423       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3425 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3426 (for cmp (eq ne)
3428  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3429     Similarly for NE_EXPR.  */
3430  (simplify
3431   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3432   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3433        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3434    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3436  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3437  (simplify
3438   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3439   (cmp @0 @1))
3441  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3442     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3443  (simplify
3444   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3445   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3447  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3448  (simplify
3449   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3450   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3451    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3453  (simplify
3454   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3455   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3456    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3458 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3459    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3460 (for cmp (eq ne)
3461      icmp (ne eq)
3462  (simplify
3463   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3464   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3466 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3467    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3468 (simplify
3469  (cond
3470   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3471   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3472  (with {
3473     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3474                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3475   }
3476   (if (shift > 0)
3477    (bit_and
3478     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3479    (bit_and
3480     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3482 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3483    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3484 (for cmp (eq ne)
3485      ncmp (ge lt)
3486  (simplify
3487   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3488   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3489        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3490        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3491        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3492    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3493     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3495 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3496    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3497 (simplify
3498  (cond
3499   (lt @0 integer_zerop)
3500   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3501  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3502   (with {
3503     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3504    }
3505    (if (shift >= 0)
3506     (bit_and
3507      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3508      @1)
3509     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3510        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3511     (bit_and (convert @0) @1)))))
3513 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3514    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3515    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3516    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3517 (for cmp (simple_comparison)
3518  (simplify
3519   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3520   (with
3521    {
3522      HOST_WIDE_INT off0, off1;
3523      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3524      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3525      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3526        {
3527          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
3528          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3529        }
3530      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3531        {
3532          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
3533          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3534        }
3535    }
3536    (if (base0 && base1)
3537     (with
3538      {
3539        int equal = 2;
3540        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3541           the value expressions might point to fields/elements
3542           of other vars etc.  */
3543        if (GENERIC
3544            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3545                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3546          ;
3547        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3548                 && decl_in_symtab_p (base1))
3549          equal = symtab_node::get_create (base0)
3550                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3551        else if ((DECL_P (base0)
3552                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3553                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3554                 && (DECL_P (base1)
3555                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3556                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3557          equal = (base0 == base1);
3558      }
3559      (if (equal == 1)
3560       (switch
3561        (if (cmp == EQ_EXPR)
3562         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
3563        (if (cmp == NE_EXPR)
3564         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
3565        (if (cmp == LT_EXPR)
3566         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
3567        (if (cmp == LE_EXPR)
3568         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
3569        (if (cmp == GE_EXPR)
3570         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
3571        (if (cmp == GT_EXPR)
3572         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
3573       (if (equal == 0
3574            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3575            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3576            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3577                || off0 == off1))
3578        (switch
3579         (if (cmp == EQ_EXPR)
3580          { constant_boolean_node (false, type); })
3581         (if (cmp == NE_EXPR)
3582          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3584 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3585 (for neeq (ne eq)
3586  (simplify
3587   (neeq @0 @1)
3588   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3589        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3590    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3592 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3593    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3594    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3595    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3596    canonicalizaion is not wanted.  */
3598 (for cmp (ne eq)
3599  (simplify
3600   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3601   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3602         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3603       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3604           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3605    (cmp @0 (convert @1)))))
3607 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3608 (for cmp (lt gt le ge)
3609  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3610     the specified precision will have known values.  */
3611  (simplify
3612   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3613   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3614        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3615    (with
3616     {
3617       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3618       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3619       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3620       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3621       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3622     }
3623     (switch
3624      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3625       (switch
3626        (if (cmp == GT_EXPR)
3627         { constant_boolean_node (false, type); })
3628        (if (cmp == GE_EXPR)
3629         (eq @2 @1))
3630        (if (cmp == LE_EXPR)
3631         { constant_boolean_node (true, type); })
3632        (if (cmp == LT_EXPR)
3633         (ne @2 @1))))
3634      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3635       (switch
3636        (if (cmp == LT_EXPR)
3637         { constant_boolean_node (false, type); })
3638        (if (cmp == LE_EXPR)
3639         (eq @2 @1))
3640        (if (cmp == GE_EXPR)
3641         { constant_boolean_node (true, type); })
3642        (if (cmp == GT_EXPR)
3643         (ne @2 @1))))
3644      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3645       (switch
3646        (if (cmp == GT_EXPR)
3647         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3648        (if (cmp == LE_EXPR)
3649         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3650      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3651       (switch
3652        (if (cmp == GE_EXPR)
3653         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3654        (if (cmp == LT_EXPR)
3655         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3656      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3657           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3658           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3659              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3660              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3661              max associated with this sign bit.  */
3662           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3663           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3664           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3665       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3666          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3667       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3668        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3669         (if (cmp == LE_EXPR)
3670          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3671          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3673 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3674  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3675  (simplify
3676   (cmp @0 REAL_CST@1)
3677   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3678        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3679    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3680                             ? false : true, type); })))
3682 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3683 (simplify
3684  (ne @0 integer_zerop)
3685  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3686       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3687   (non_lvalue @0)))
3688 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3689 (simplify
3690  (eq @0 integer_onep)
3691  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3692       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3693   (non_lvalue @0)))
3694 /* Do not handle
3695    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3696    bool_var != 1 becomes !bool_var
3697    here because that only is good in assignment context as long
3698    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3699    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3700    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3702 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3703    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3704    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3705    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3706 (for cmp (lt le ge gt)
3707      out (gt gt le le)
3708  (simplify
3709   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3710   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3711        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3712        && wi::to_wide (@1) != 0
3713        && single_use (@2))
3714    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3715     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3716                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3717                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3719 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3720    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3721    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3722 (for cmp (gt le)
3723  (simplify
3724   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3725   (if (single_use (@2)
3726        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3727        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3728        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3729    (cmp @1 @0))))
3731 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3732 /* A - B > A  */
3733 (for cmp (gt le)
3734      out (ne eq)
3735  (simplify
3736   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3737   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3738        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3739    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3740 /* A + B < A  */
3741 (for cmp (lt ge)
3742      out (ne eq)
3743  (simplify
3744   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3745   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3746        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3747    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3749 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3750    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3751 (for cmp (lt ge)
3752      out (ne eq)
3753  (simplify
3754   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3755   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3756    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3757     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3759 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3760    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3761    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3762    section that follows this one.
3764    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3765    the following:
3767    - the rule describes an identity
3769    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3770      multiplication
3772    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3773      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3774      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3775      when the operand has that value.)  */
3777 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3778  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3779  (simplify
3780   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3781   (if (!HONOR_SNANS (type))
3782    @0))
3784  (for op (plus minus)
3785   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3786   (simplify
3787    (op (rdiv @0 @1)
3788        (rdiv @2 @1))
3789    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3791  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3792  (for root (SQRT CBRT)
3793   (simplify
3794    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3795     (root (mult @0 @1))))
3797  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3798  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3799   (simplify
3800    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3801     (exps (plus @0 @1))))
3803  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3804  (for root (SQRT CBRT)
3805   (simplify
3806    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3807     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3809  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3810  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3811   (simplify
3812    (rdiv @0 (exps:s @1))
3813     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3815  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3816       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3817   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3818   (simplify
3819    (logs (exps @0))
3820    @0)
3821   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3822   (simplify
3823    (exps (logs @0))
3824    @0))
3826  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3827     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3828     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3829  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3830       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3831   (simplify
3832    (logs (exps @0))
3833    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3834     (with {
3835       tree x;
3836       switch (exps)
3837         {
3838         CASE_CFN_EXP:
3839           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3840           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3841           break;
3842         CASE_CFN_EXP2:
3843           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3844           x = build_real (type, dconst2);
3845           break;
3846         CASE_CFN_EXP10:
3847         CASE_CFN_POW10:
3848           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3849           {
3850             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3851             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3852             x = build_real (type, dconst10);
3853           }
3854           break;
3855         default:
3856           gcc_unreachable ();
3857         }
3858       }
3859      (mult (logs { x; }) @0)))))
3861  (for logs (LOG LOG
3862             LOG2 LOG2
3863             LOG10 LOG10)
3864       exps (SQRT CBRT)
3865   (simplify
3866    (logs (exps @0))
3867    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3868     (with {
3869       tree x;
3870       switch (exps)
3871         {
3872         CASE_CFN_SQRT:
3873           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3874           x = build_real (type, dconsthalf);
3875           break;
3876         CASE_CFN_CBRT:
3877           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3878           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3879           break;
3880         default:
3881           gcc_unreachable ();
3882         }
3883       }
3884      (mult { x; } (logs @0))))))
3886  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3887  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3888       pows (POW)
3889   (simplify
3890    (logs (pows @0 @1))
3891    (mult @1 (logs @0))))
3893  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3894  (for pows (POW)
3895       exps (EXP)
3896       logs (LOG)
3897   (simplify
3898    (pows REAL_CST@0 @1)
3899     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3900          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3901      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3903  (for sqrts (SQRT)
3904       cbrts (CBRT)
3905       pows (POW)
3906       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3907   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3908   (simplify
3909    (sqrts (exps @0))
3910    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3911   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3912   (simplify
3913    (cbrts (exps @0))
3914    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3915   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3916   (simplify
3917    (pows (exps @0) @1)
3918    (exps (mult @0 @1))))
3920  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3921  (for tans (TAN)
3922       atans (ATAN)
3923   (simplify
3924    (tans (atans @0))
3925    @0)))
3927 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3928 (simplify
3929  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3930  (abs @0))
3932 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3933 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3934  (simplify
3935   (fns (fns @0))
3936   (fns @0)))
3937 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3938 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3939  (simplify
3940   (fns integer_valued_real_p@0)
3941   @0))
3943 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3944 (simplify
3945  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3946  (abs @0))
3948 /* pow(1,x) -> 1.  */
3949 (simplify
3950  (POW real_onep@0 @1)
3951  @0)
3953 (simplify
3954  /* copysign(x,x) -> x.  */
3955  (COPYSIGN @0 @0)
3956  @0)
3958 (simplify
3959  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3960  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3961  (abs @0))
3963 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3964  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3965  (simplify
3966   (scale real_zerop@0 @1)
3967   @0)
3968  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3969  (simplify
3970   (scale @0 integer_zerop@1)
3971   @0)
3972  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3973  (simplify
3974   (scale REAL_CST@0 @1)
3975   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3976    @0)))
3978 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3979    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3981    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3982    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3983    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3984    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3986 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3987  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3988  (simplify
3989   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3990    (SIN @0))
3992  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3993  (simplify
3994   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3995   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3996    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3998  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3999  (simplify
4000   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4001    (TAN @0))
4003  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4004  (simplify
4005   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4006    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4008  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4009  (simplify
4010   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4011   (if (! HONOR_NANS (@0)
4012        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4013    (COS @0)))
4015  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4016  (simplify
4017   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4018   (if (! HONOR_NANS (@0)
4019        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4020    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4022  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4023  (simplify
4024   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4025    (POW @0 (plus @1 @2)))
4027  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4028  (simplify
4029   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4030    (POW (mult @0 @2) @1))
4032  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4033  (simplify
4034   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4035    (POWI (mult @0 @2) @1))
4037  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4038  (simplify
4039   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4040   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4041    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4043  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4044  (simplify
4045   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4046    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4048  (for sqrts (SQRT)
4049       cbrts (CBRT)
4050       pows (POW)
4051   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4052   (simplify
4053    (sqrts (sqrts @0))
4054    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4055   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4056   (simplify
4057    (sqrts (cbrts @0))
4058    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4059   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4060   (simplify
4061    (cbrts (sqrts @0))
4062    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4063   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4064   (simplify
4065    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4066    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4067   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4068   (simplify
4069    (sqrts (pows @0 @1))
4070    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4071   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4072   (simplify
4073    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4074    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4075   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4076   (simplify
4077    (pows (sqrts @0) @1)
4078    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4079   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4080   (simplify
4081    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4082    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4083   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4084   (simplify
4085    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4086    (pows @0 (mult @1 @2))))
4088  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4089  (simplify
4090   (CABS (complex @0 @0))
4091   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4093  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4094  (simplify
4095   (HYPOT @0 @0)
4096   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4098  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4099  (for cexps (CEXP)
4100       exps (EXP)
4101       cexpis (CEXPI)
4102   (simplify
4103    (cexps compositional_complex@0)
4104    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4105     (complex
4106      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4107      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4109 (if (canonicalize_math_p ())
4110  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4111  (for floors (FLOOR)
4112       truncs (TRUNC)
4113   (simplify
4114    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4115    (truncs @0))))
4117 (match double_value_p
4118  @0
4119  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4120 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4121             BUILT_IN_FLOORL
4122             BUILT_IN_CEILL
4123             BUILT_IN_ROUNDL
4124             BUILT_IN_NEARBYINTL
4125             BUILT_IN_RINTL)
4126      tos (BUILT_IN_TRUNC
4127           BUILT_IN_FLOOR
4128           BUILT_IN_CEIL
4129           BUILT_IN_ROUND
4130           BUILT_IN_NEARBYINT
4131           BUILT_IN_RINT)
4132  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4133  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4134   (simplify
4135    (froms (convert double_value_p@0))
4136    (convert (tos @0)))))
4138 (match float_value_p
4139  @0
4140  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4141 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4142             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4143             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4144             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4145             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4146             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4147      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4148           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4149           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4150           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4151           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4152           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4153  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4154     if x is a float.  */
4155  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4156       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4157   (simplify
4158    (froms (convert float_value_p@0))
4159    (convert (tos @0)))))
4161 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4162      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4163  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4164  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4165   (simplify
4166    (froms (convert double_value_p@0))
4167    (tos @0))))
4169 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4170             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4171      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4172  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4173     if x is a float.  */
4174  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4175   (simplify
4176    (froms (convert float_value_p@0))
4177    (tos @0))))
4179 (if (canonicalize_math_p ())
4180  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4181  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4182   (simplify
4183    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4184    (fix_trunc @0))))
4186 (if (canonicalize_math_p ())
4187  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4188  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4189            ICEIL LCEIL LLCEIL
4190            IROUND LROUND LLROUND)
4191   (simplify
4192    (fns integer_valued_real_p@0)
4193    (fix_trunc @0)))
4194  (if (!flag_errno_math)
4195   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4196   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4197    (simplify
4198     (rints integer_valued_real_p@0)
4199     (fix_trunc @0)))))
4201 (if (canonicalize_math_p ())
4202  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4203       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4204       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4205   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4206      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4207   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4208        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4209    (simplify
4210     (ifn @0)
4211     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4212   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4213      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4214   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4215        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4216    (simplify
4217     (llfn @0)
4218     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4220 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4221 (simplify
4222  (CPROJ @0)
4223  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4224    @0))
4226 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4227    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4228 (simplify
4229  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4230  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4231   { build_complex_inf (type, false); }))
4233 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4234 (simplify
4235  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4236  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4237   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4239 (for pows (POW)
4240      sqrts (SQRT)
4241      cbrts (CBRT)
4242  (simplify
4243   (pows @0 REAL_CST@1)
4244   (with {
4245     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4246     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4247    }
4248    (switch
4249     /* pow(x,0) -> 1.  */
4250     (if (real_equal (value, &dconst0))
4251      { build_real (type, dconst1); })
4252     /* pow(x,1) -> x.  */
4253     (if (real_equal (value, &dconst1))
4254      @0)
4255     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4256     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4257      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4258     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4259     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4260          && canonicalize_math_p ()
4261          && real_equal (value, &dconsthalf))
4262      (sqrts @0))
4263     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4264     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4265          && canonicalize_math_p ()
4266          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4267              real_equal (value, &tmp)))
4268      (cbrts @0))))))
4270 /* powi(1,x) -> 1.  */
4271 (simplify
4272  (POWI real_onep@0 @1)
4273  @0)
4275 (simplify
4276  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4277  (switch
4278   /* powi(x,0) -> 1.  */
4279   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4280    { build_real (type, dconst1); })
4281   /* powi(x,1) -> x.  */
4282   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4283    @0)
4284   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4285   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4286    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4288 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4290    These are conceptually similar to the transformations performed for
4291    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4292    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4294 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4295    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4296    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4297    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4298    operation and convert the result to the desired type.  */
4299 (for op (plus minus)
4300   (simplify
4301     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4302     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4303          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4304             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4305          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4306          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4307          /* The precision of the type of each operand must match the
4308             precision of the mode of each operand, similarly for the
4309             result.  */
4310          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4311          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4312          && type_has_mode_precision_p (type)
4313          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4314          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4315          && types_match (@0, type)
4316          && (types_match (@0, @1)
4317              /* Or the second operand is const integer or converted const
4318                 integer from valueize.  */
4319              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4320       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4321         (op @0 (convert @1))
4322         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4323          (convert (op (convert:utype @0)
4324                       (convert:utype @1))))))))
4326 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4327    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4328    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4329    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4330    arithmetic operation.  */
4331 (for op (minus plus)
4332  (simplify
4333   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4334   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4335        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4336           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4337        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4338        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4339        /* The precision of the type of each operand must match the
4340           precision of the mode of each operand, similarly for the
4341           result.  */
4342        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4343        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4344        && type_has_mode_precision_p (type)
4345        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4346        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4347        && types_match (@0, @1)
4348        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4349            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4350        && (wi::to_wide (@4)
4351            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4352                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4353    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4354     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4355      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4356     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4357      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4358                (convert:utype @4))))))))
4360 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4361    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4362 (for op (lt le gt ge)
4363      ext (min min max max)
4364  (simplify
4365   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4366   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4367        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4368    (op @0 (ext @1 @2)))))
4370 (simplify
4371  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4372  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4373  { integer_zero_node; })
4375 (simplify
4376  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4377  (SIGNBIT @0)
4378  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4379   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4381 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4382 (for cmp (eq ne)
4383  (for op (plus minus)
4384       rop (minus plus)
4385   (simplify
4386    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4387    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4388         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4389         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4390         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4391     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4392      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4393           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4394       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4395       (if (single_use (@3))
4396        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4397                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4398 (for cmp (lt le gt ge)
4399  (for op (plus minus)
4400       rop (minus plus)
4401   (simplify
4402    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4403    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4404         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4405     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4406      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4407       {
4408         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4409                                 "when simplifying conditional to constant"),
4410                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4411         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4412         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4413         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4414                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4415                         != (op == MINUS_EXPR);
4416         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4417       }
4418       (if (single_use (@3))
4419        (with
4420         {
4421           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4422                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4423                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4424                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4425         }
4426         (cmp @0 { res; })))))))))
4428 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4430 (simplify
4431  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4432  (switch
4433   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4434        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4435    (switch
4436     (if (integer_zerop (@2))
4437      (view_convert (realpart @0)))
4438     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4439      (view_convert (imagpart @0)))))
4440   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4441        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4442        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4443        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4444        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4445        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4446             && integer_zerop (@2))
4447            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4448               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4449            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4450                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4451                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4452                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4453                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4454                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4455                                             - TYPE_PRECISION (type))
4456                                          : 0)) == 0)))
4457    (convert @0))))
4459 /* Simplify vector extracts.  */
4461 (simplify
4462  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4463  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4464       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4465           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4466               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4467   (with
4468    {
4469      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4470                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4471      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4472      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4473      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4474      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4475    }
4476    (if (n != 0
4477         && (idx % width) == 0
4478         && (n % width) == 0
4479         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4480     (with
4481      {
4482        idx = idx / width;
4483        n = n / width;
4484        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4485        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4486        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4487          {
4488            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4489            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4490              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4491          }
4492      }
4493      (switch
4494       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4495       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4496        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4497         { build_constructor (type, NULL); }
4498         (with
4499          {
4500            idx /= k;
4501            n /= k;
4502          }
4503          (if (n == 1)
4504           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4505            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4506            { build_zero_cst (type); })
4507           {
4508             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4509             vec_alloc (vals, n);
4510             for (unsigned i = 0;
4511                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4512               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4513                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4514             build_constructor (type, vals);
4515           }))))
4516       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4517       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4518        (switch
4519         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4520          { build_zero_cst (type); })
4521         (if (n == k)
4522          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4523         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4524                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4526 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4527    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4528    not touching the extraction.  */
4529 (simplify
4530  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4531  (with
4532   {
4533     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4534     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4535       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4536     else
4537       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4538   }
4539   (switch
4540    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4541         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4542                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4543     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4544                                                  wi::to_wide (@rpos)
4545                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4546    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4547                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4548         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4549                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4550     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))