Small ChangeLog tweak.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob54a8e0449f8301ffaf553c139bbd2d7ccb1e8648
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)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1039 (for cmp (simple_comparison)
1040  (simplify
1041   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1042   (if (wi::gt_p(@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1043    (cmp @0 @1))))
1045 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1046 (for op (lt le ge gt)
1047  (simplify
1048   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1049   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1050        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1051    (op @0 @1))))
1052 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1053 (for op (eq ne minus)
1054  (simplify
1055   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1056   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1057        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1058            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1059    (op @0 @1))))
1061 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1062 (for op (lt le ge gt)
1063  (simplify
1064   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1065   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1066        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1067    (op @0 @1))))
1068 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1069 (for op (eq ne minus)
1070  (simplify
1071   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1072   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1073        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1074            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1075    (op @0 @1))))
1077 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1078 (for op (lt le ge gt)
1079  (simplify
1080   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1081   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1082        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1083    (op @1 @0))))
1084 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1085 (for op (eq ne minus)
1086  (simplify
1087   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1088   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1089        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1090            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1091    (op @1 @0))))
1093 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1094 (for cmp (eq ne)
1095  (simplify
1096   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1097   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1098    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1100 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1101    possibly set.  */
1102 (match with_possible_nonzero_bits
1103  INTEGER_CST@0)
1104 (match with_possible_nonzero_bits
1105  SSA_NAME@0
1106  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1107 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1108 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1109  with_possible_nonzero_bits@0)
1110 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1111  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1113 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1114    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1115 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1116  INTEGER_CST@0)
1117 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1118  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1120 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1121 (for cmp (eq ne)
1122  (simplify
1123   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1124   (if ((~get_nonzero_bits (@0) & @1) != 0)
1125    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1127 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1128    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1129    zero throughout its computed value range,
1130    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1131    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1132    and 0's otherwise.
1133    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1134    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1135    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1137 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1138      outer_op (bit_xor bit_ior)
1139 (simplify
1140  (outer_op
1141   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1142  (with
1143   {
1144     bool fail = false;
1145     wide_int zero_mask_not;
1146     wide_int C0;
1147     wide_int cst_emit;
1149     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1150       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1151     else
1152       fail = true;
1154     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1155       {
1156         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1157         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1158       }
1159     else
1160       {
1161         C0 = @0;
1162         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1163       }
1164   }
1165   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1166    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1167    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1168     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1170 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1171 (simplify
1172   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1173   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1175 /* Pattern match
1176      tem1 = (long) ptr1;
1177      tem2 = (long) ptr2;
1178      tem3 = tem2 - tem1;
1179      tem4 = (unsigned long) tem3;
1180      tem5 = ptr1 + tem4;
1181    and produce
1182      tem5 = ptr2;  */
1183 (simplify
1184   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1185   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1186   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1187        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1188             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1189    @1))
1191 /* Pattern match
1192      tem = (sizetype) ptr;
1193      tem = tem & algn;
1194      tem = -tem;
1195      ... = ptr p+ tem;
1196    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1197      ... = ptr & ~algn;  */
1198 (simplify
1199   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1200   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1201    (bit_and @0 { algn; })))
1203 /* Try folding difference of addresses.  */
1204 (simplify
1205  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1206  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1207   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1208    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1209     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1210 (simplify
1211  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1212  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1213   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1214    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1215     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1217 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1218    be able to fold this expression using the object or function's
1219    alignment.  */
1220 (simplify
1221  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1222  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1223       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1224   (with
1225    {
1226      unsigned int align;
1227      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1228      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1229    }
1230    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1231     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1234 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1235 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1237  /* Contract negates.  */
1238  /* A + (-B) -> A - B */
1239  (simplify
1240   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1241   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1242   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1243        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1244    (with
1245     {
1246      tree t1 = type;
1247      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1248          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1249        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1250     }
1251     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1252  /* A - (-B) -> A + B */
1253  (simplify
1254   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1255   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1256        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1257    (with
1258     {
1259      tree t1 = type;
1260      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1261          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1262        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1263     }
1264     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1265  /* -(-A) -> A */
1266  (simplify
1267   (negate (convert? (negate @1)))
1268   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1269        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1270    (convert @1)))
1272  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1273     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1274  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1275       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1277   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1278      irrespective of overflow issues.  */
1279   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1280   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1281   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1282   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1283   (simplify
1284     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1285     @1)
1286   (simplify
1287     (minus (minus @0 @1) @0)
1288     (negate @1))
1289   (simplify
1290     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1291     @0)
1292   (simplify
1293    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1294    (negate @1))
1295   (simplify
1296    (minus @0 (minus @0 @1))
1297    @1)
1299   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1300   (for outer_op (plus minus)
1301    (for inner_op (plus minus)
1302     (simplify
1303      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1304      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1305         as we would introduce undefined overflow, for example
1306         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1307      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1308                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1309       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1310        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1312   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1313   (for outer_op (plus minus)
1314    (simplify
1315     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1316     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1317      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1318       (minus { cst; } @0)))))
1320   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1321   (simplify
1322    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1323    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1324     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1325      (plus { cst; } @0))))
1327   /* ~A + A -> -1 */
1328   (simplify
1329    (plus:c (bit_not @0) @0)
1330    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1331     { build_all_ones_cst (type); }))
1333   /* ~A + 1 -> -A */
1334   (simplify
1335    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1336    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1337     (negate (convert @0))))
1339   /* -A - 1 -> ~A */
1340   (simplify
1341    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1342    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1343         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1344     (bit_not (convert @0))))
1346   /* -1 - A -> ~A */
1347   (simplify
1348    (minus integer_all_onesp @0)
1349    (bit_not @0))
1351   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1352   (for add (plus pointer_plus)
1353    (simplify
1354     (minus (convert (add @@0 @1))
1355      (convert @0))
1356     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1357          /* For integer types, if A has a smaller type
1358             than T the result depends on the possible
1359             overflow in P + A.
1360             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1361             However, if an overflow in P + A would cause
1362             undefined behavior, we can assume that there
1363             is no overflow.  */
1364          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1367             final type requires a sign- or zero-extension,
1368             then we have to punt - it is not defined which
1369             one is correct.  */
1370          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1371              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1372              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1373      (convert @1))))
1375   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1376   (for add (plus pointer_plus)
1377    (simplify
1378     (minus (convert @0)
1379      (convert (add @@0 @1)))
1380     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1381          /* For integer types, if A has a smaller type
1382             than T the result depends on the possible
1383             overflow in P + A.
1384             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1385             However, if an overflow in P + A would cause
1386             undefined behavior, we can assume that there
1387             is no overflow.  */
1388          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1389              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1390          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1391             final type requires a sign- or zero-extension,
1392             then we have to punt - it is not defined which
1393             one is correct.  */
1394          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1395              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1396              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1397      (negate (convert @1)))))
1399   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1400   (for add (plus pointer_plus)
1401    (simplify
1402     (minus (convert (add @@0 @1))
1403      (convert (add @0 @2)))
1404     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1405          /* For integer types, if A has a smaller type
1406             than T the result depends on the possible
1407             overflow in P + A.
1408             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1409             However, if an overflow in P + A would cause
1410             undefined behavior, we can assume that there
1411             is no overflow.  */
1412          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1413              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1414          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1415             final type requires a sign- or zero-extension,
1416             then we have to punt - it is not defined which
1417             one is correct.  */
1418          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1420              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1421              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1422              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1423      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1426 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1428 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1429  (simplify
1430   (minmax @0 @0)
1431   @0))
1432 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1433 (simplify
1434  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1435  @1)
1436 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1437 (simplify
1438  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1439  @1)
1440 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1441 (simplify
1442  (max:c @0 (negate @0))
1443  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1444       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1445           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1446   (abs @0)))
1447 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1448 (simplify
1449  (min:c @0 (negate @0))
1450  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1451       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1452           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1453   (negate (abs @0))))
1454 (simplify
1455  (min @0 @1)
1456  (switch
1457   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1458        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1459        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1460    @1)
1461   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1462        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1463        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1464    @0)))
1465 (simplify
1466  (max @0 @1)
1467  (switch
1468   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1469        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1470        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1471    @1)
1472   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1473        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1474        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1475    @0)))
1477 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1478 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1479 (simplify
1480  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1481   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1482    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1483     @2
1484     @0)))
1486 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1487 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1488 (simplify
1489  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1490   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1491    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1492     @0
1493     @2)))
1495 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1496    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1497 (for minmax (min max)
1498  (simplify
1499   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1500   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1501        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1502        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1503        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1504    (minmax @1 (convert @2)))))
1506 (for minmax (FMIN FMAX)
1507  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1508     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1509  (simplify
1510   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1511   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1512        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1513    @0)))
1514 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1515    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1516    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1517    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1518    worry about it either.  */
1519 (if (flag_finite_math_only)
1520  (simplify
1521   (FMIN @0 @1)
1522   (min @0 @1))
1523  (simplify
1524   (FMAX @0 @1)
1525   (max @0 @1)))
1526 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1527 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1528      maxmin (max min FMAX FMIN)
1529  (simplify
1530   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1531   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1532        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1533            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1534    (negate (maxmin @0 @1)))))
1535 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1536    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1537 (for minmax (min max)
1538  maxmin (max min)
1539  (simplify
1540   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1541   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1543 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1544 (for minmax (min min max max)
1545      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1546      out    (le  gt  ge  lt )
1547  (simplify
1548   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1549   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1550    (out @0 @1))))
1551 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1552    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1553 (for cmp (eq ne)
1554  (simplify
1555   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1556   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1557    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1558    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1559     (cmp @0 @2)))))
1560 (for cmp (eq ne)
1561  (simplify
1562   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1563   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1564    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1565    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1566     (cmp @0 @2)))))
1567 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1568 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1569      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1570      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1571  (simplify
1572   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1573   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1575 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1577 (for rotate (lrotate rrotate)
1578  (simplify
1579   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1580   @0))
1582 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1583 (simplify
1584  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1585  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1586       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1587   @0))
1589 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1590 (simplify
1591  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1592  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1593   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1595 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1596    types.  */
1597 (simplify
1598  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1599  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1600       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1601   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1603 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1604  (simplify
1605   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1606   (non_lvalue @0))
1607  (simplify
1608   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1609   @0)
1610  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1611     if vector2 is uniform.  */
1612  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1613   (simplify
1614    (shiftrotate @0 vec@1)
1615    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1616     (if (tem)
1617      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1619 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1620    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1621 #if GIMPLE
1622 (for shift (lshift rshift)
1623  (simplify
1624   (shift @0 SSA_NAME@1)
1625    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1626     (with {
1627       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1628       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1629      }
1630      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1631       @0)))))
1632 #endif
1634 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1635    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1636 (simplify
1637  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1638  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1639                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1640                                            element_precision (type)), @1); }))
1642 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1643 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1644  (simplify
1645   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1646   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1647    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1648         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1649         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1650         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1651     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1652      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1653         being well defined.  */
1654      (if (low >= prec)
1655       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1656        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1657        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1658         { build_zero_cst (type); }
1659         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1660       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1663 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1664    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1665 (for cmp (ne eq)
1666      icmp (eq ne)
1667  (simplify
1668   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1669   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1671 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1672    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1673    if CST2 != 0.  */
1674 (for cmp (ne eq)
1675  (simplify
1676   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1677   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1678    (if (cand < 0
1679         || (!integer_zerop (@2)
1680             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1681     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1682     (if (!integer_zerop (@2)
1683          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1684      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1686 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1687         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1688    if the new mask might be further optimized.  */
1689 (for shift (lshift rshift)
1690  (simplify
1691   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1692            INTEGER_CST@2)
1693    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1694         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1695         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1696         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1697         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1698     (with
1699      {
1700        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1701        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1702        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1703        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1704        unsigned int prec;
1706        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1707          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1708        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1709                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1710                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1711          {
1712            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1713            tree arg00 = @0;
1714            /* See if more bits can be proven as zero because of
1715               zero extension.  */
1716            if (@3 != @0
1717                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1718              {
1719                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1720                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1721                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1722                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1723                  {
1724                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1725                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1726                    if (shiftc < prec)
1727                      shift_type = inner_type;
1728                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1729                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1730                       is all ones.  */
1731                  }
1732              }
1733            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1734            if (shiftc < prec)
1735              {
1736                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1737                zerobits <<= prec - shiftc;
1738              }
1739            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1740               can contain actually sign bits, so no transformation is
1741               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1742               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1743            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1744                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1745              {
1746                if ((mask & zerobits) == 0)
1747                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1748                else
1749                  zerobits = 0;
1750              }
1751          }
1752      }
1753      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1754      (if ((mask & zerobits) == mask)
1755       { build_int_cst (type, 0); }
1756       (with { newmask = mask | zerobits; }
1757        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1758         (with
1759          {
1760            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1761               mode's mask.  */
1762            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1763                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1764              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1765                break;
1766          }
1767          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1768               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1769           (with
1770            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1771            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1772             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1773              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1774              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1776 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1777    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1778 (for shift (lshift rshift)
1779  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1780   (simplify
1781    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1782    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1783     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1784      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1786 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1787 (simplify
1788  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1789   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1790        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1791            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1792            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1793    (with
1794     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1795      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1797 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1798    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1799 (for rotate (lrotate rrotate)
1800  (simplify
1801   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1802    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1803          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1804          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1805         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1806             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1807     (with
1808      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1809       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1811 /* Simplifications of conversions.  */
1813 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1814 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1815  (simplify
1816   (cvt @0)
1817   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1818        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1819    @0)))
1821 /* Contract view-conversions.  */
1822 (simplify
1823   (view_convert (view_convert @0))
1824   (view_convert @0))
1826 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1827    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1828 (simplify
1829   (view_convert @0)
1830   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1831        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1832        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1833    (convert @0)))
1835 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
1836    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
1837 (simplify
1838   (view_convert (convert@0 @1))
1839   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1840        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1841        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
1842        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1843            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1844                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
1845    (view_convert @1)))
1847 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1848    barriers can be removed.  */
1849 (simplify
1850  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1851  @0)
1852 (simplify
1853  (paren (paren@1 @0))
1854  @1)
1856 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1857 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1858  (for icvt (convert float)
1859   (simplify
1860    (ocvt (icvt@1 @0))
1861    (with
1862     {
1863       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1864       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1865       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1866       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1867       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1868       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1869       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1870       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1871       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1872       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1873       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1874       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1875       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1876       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1877       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1878       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1879       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1880       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1881       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1882       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1883     }
1884    (switch
1885     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1886        handled below, if we are converting something to its own
1887        type via an object of identical or wider precision, neither
1888        conversion is needed.  */
1889     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1890           || (GENERIC
1891               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1892          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1893              || (inter_float && final_float))
1894          && inter_prec >= final_prec)
1895      (ocvt @0))
1897     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1898        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1899        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1900        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1901        then we sometimes need the middle conversion.  */
1902     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1903          && (final_int || final_float)
1904          && inter_prec >= inside_prec
1905          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1906      (ocvt @0))
1908     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1909        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1910        final conversion does not change precision we can drop the
1911        intermediate conversion.  */
1912     (if (inside_int && inter_int && final_int
1913          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1914               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1915              || final_prec == inter_prec))
1916      (ocvt @0))
1918     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1919         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1920         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1921         - the intermediate type is narrower than both initial and
1922           final, or
1923         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1924           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1925         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1926           intermediate and final types differ, or
1927         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1928           initial and intermediate types differ.  */
1929     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1930          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1931          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1932          && ! (inside_int && inter_int
1933                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1934                && inter_prec < final_prec)
1935          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1936              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1937          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1938          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1939      (ocvt @0))
1941     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1942        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1943     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1944          && final_int && inter_int && inside_int
1945          && final_prec == inside_prec
1946          && final_prec > inter_prec
1947          && inter_unsignedp)
1948      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1949                               (inside_type,
1950                                wi::mask (inter_prec, false,
1951                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1953     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1954        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1955        floating-point conversion.  */
1956     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1957          && inside_int && inter_float && final_int &&
1958          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1959          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1960      (convert @0)))))))
1962 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1963    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1964    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1965 (simplify
1966   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1967   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1968        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1969        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1970        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1971                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1972    (convert @0)))
1975 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1976 (simplify
1977   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1978   (convert @0))
1980 /* Canonicalization of binary operations.  */
1982 /* Convert X + -C into X - C.  */
1983 (simplify
1984  (plus @0 REAL_CST@1)
1985  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1986   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1987    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1988     (minus @0 { tem; })))))
1990 /* Convert x+x into x*2.  */
1991 (simplify
1992  (plus @0 @0)
1993  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1994   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1995   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1996    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1998 (simplify
1999  (minus integer_zerop @1)
2000  (negate @1))
2002 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2003    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2004    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2005 (simplify
2006  (minus real_zerop@0 @1)
2007  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2008   (negate @1)))
2010 /* Transform x * -1 into -x.  */
2011 (simplify
2012  (mult @0 integer_minus_onep)
2013  (negate @0))
2015 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2016    number.  */
2017 (match compositional_complex
2018  (convert? (complex @0 @1)))
2020 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2021 (simplify
2022  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2023  @0)
2024 (simplify
2025  (realpart (complex @0 @1))
2026  @0)
2027 (simplify
2028  (imagpart (complex @0 @1))
2029  @1)
2031 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2032 (simplify
2033  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2034  (convert (realpart @0)))
2035 (simplify
2036  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2037  (convert (negate (imagpart @0))))
2038 (for part (realpart imagpart)
2039  (for op (plus minus)
2040   (simplify
2041    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2042    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2043 (simplify
2044  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2045  (convert (COS @0)))
2046 (simplify
2047  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2048  (convert (SIN @0)))
2050 /* conj(conj(x)) -> x  */
2051 (simplify
2052  (conj (convert? (conj @0)))
2053  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2054   (convert @0)))
2056 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2057 (simplify
2058  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2059  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2060   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2062 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2063 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2064  (simplify
2065   (bswap (bswap @0))
2066   @0)
2067  (simplify
2068   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2069   (bit_not @0))
2070  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2071   (simplify
2072    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2073    (bitop @0 (bswap @1)))))
2076 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2078 /* Simplify constant conditions.
2079    Only optimize constant conditions when the selected branch
2080    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2081    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2082    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2083    this one as we depend on doing this transform before possibly
2084    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2085    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2086    genmatch cannot handle.  */
2087 (simplify
2088  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2089  (if (integer_zerop (@0))
2090   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2091    @2)
2092   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2093    @1)))
2094 (simplify
2095  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2096  (if (integer_all_onesp (@0))
2097   @1
2098   (if (integer_zerop (@0))
2099    @2)))
2101 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2102    be extended.  */
2103 /* This pattern implements two kinds simplification:
2105    Case 1)
2106    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2107      1) Conversions are type widening from smaller type.
2108      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2109      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2110    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2111    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2112    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2113    referred var is always benefitial for complicated cases.
2115    Case 2)
2116    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2117 (for cmp (lt le gt ge eq)
2118  (simplify
2119   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2120   (with
2121    {
2122      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2123      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2124      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2126      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2127          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2128          && (types_match (c1_type, from_type)
2129              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2130                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2131                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2132          && (types_match (c2_type, from_type)
2133              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2134                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2135                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2136        {
2137          if (cmp != EQ_EXPR)
2138            {
2139              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2140                {
2141                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2142                  if (cmp == LE_EXPR)
2143                    code = LT_EXPR;
2144                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2145                  if (cmp == GT_EXPR)
2146                    code = GE_EXPR;
2147                }
2148              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2149                {
2150                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2151                  if (cmp == LT_EXPR)
2152                    code = LE_EXPR;
2153                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2154                  if (cmp == GE_EXPR)
2155                    code = GT_EXPR;
2156                }
2157              if (code != ERROR_MARK
2158                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2159                {
2160                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2161                    code = MIN_EXPR;
2162                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2163                    code = MAX_EXPR;
2164                }
2165            }
2166          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2167          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2168            code = EQ_EXPR;
2169        }
2170    }
2171    (if (code == MAX_EXPR)
2172     (convert (max @1 (convert @2)))
2173     (if (code == MIN_EXPR)
2174      (convert (min @1 (convert @2)))
2175      (if (code == EQ_EXPR)
2176       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2177                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2179 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2181      1) OP is PLUS or MINUS.
2182      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2183      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2185    This pattern also handles special cases like:
2187      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2188         integer zero.  In this case,
2189           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2190           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2191      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2192         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2193         code.
2195    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2196    simplified at the moment because C standard requires additional
2197    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2198    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2199 (for op (plus minus)
2200  (for cmp (lt le gt ge)
2201   (simplify
2202    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2203    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2204     (if (types_match (from_type, to_type)
2205          /* Check if it is special case A).  */
2206          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2207              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2208              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2209              && integer_zerop (@1)
2210              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2211      (with
2212       {
2213         bool overflow = false;
2214         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2215         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2216         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2218         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2219             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2220             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2221         if (!types_match (from_type, to_type))
2222           {
2223             if (cmp_code == LT_EXPR)
2224               cmp_code = GT_EXPR;
2225             if (cmp_code == GE_EXPR)
2226               cmp_code = LE_EXPR;
2227             c1 = wi::max_value (to_type);
2228           }
2229         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2230            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2231            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2232            if it is undefined.  */
2233         if (op == PLUS_EXPR)
2234           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2235         else
2236           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2238         code = cmp_code;
2239         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2240           {
2241             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2242                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2243             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2244                 && !overflow)
2245               {
2246                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2247                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2248                   code = LT_EXPR;
2249                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2250                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2251                   code = GE_EXPR;
2252               }
2253             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2254                 && !overflow)
2255               {
2256                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2257                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2258                   code = LE_EXPR;
2259                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2260                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2261                   code = GT_EXPR;
2262               }
2263             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2264               {
2265                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2266                   code = MIN_EXPR;
2267                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2268                   code = MAX_EXPR;
2269               }
2270           }
2271       }
2272       (if (code == MAX_EXPR)
2273        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2274            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2275        (if (code == MIN_EXPR)
2276         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2277             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2279 (for cnd (cond vec_cond)
2280  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2281  (simplify
2282   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2283   (cnd @0 @1 @3))
2284  (simplify
2285   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2286   (cnd @0 @1 @3))
2287  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2288  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2289     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2290     The following is still important to merge then and else arm cases
2291     from if-conversion.  */
2292  (simplify
2293   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2294   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2295        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2296        && invert_tree_comparison
2297            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2298        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2299        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2300    (cnd @0 @1 @3)))
2301  (simplify
2302   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2303   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2304        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2305        && invert_tree_comparison
2306            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2307        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2308        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2309    (cnd @0 @3 @4)))
2311  /* A ? B : B -> B.  */
2312  (simplify
2313   (cnd @0 @1 @1)
2314   @1)
2316  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2317  (simplify
2318   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2319   (cnd @0 @2 @1)))
2321 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2322    return all -1 or all 0 results.  */
2323 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2324    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2325 (simplify
2326  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2327  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2328       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2329       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2330           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2331   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2333 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2334 (simplify
2335  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2336  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2337       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2338       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2339           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2340   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2343 /* Simplifications of comparisons.  */
2345 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2346    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2347    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2348 (for cmp  (le gt)
2349      acmp (lt ge)
2350  (simplify
2351   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2352   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2353    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2354 (for cmp  (ge lt)
2355      acmp (gt le)
2356  (simplify
2357   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2358   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2359    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2362 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2363    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2364    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2365    that with expression code iteration.  */
2366 (for cmp (tcc_comparison)
2367      icmp (inverted_tcc_comparison)
2368      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2369  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2370     and handle some more cases by using
2371       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2372     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2373     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2374  (simplify
2375   (bit_not (cmp @0 @1))
2376   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2377        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2378    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2379       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2380       a computed operator in the replacement tree thus we have
2381       to play the trick below.  */
2382    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2383              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2384     (if (ic == icmp)
2385      (icmp @0 @1)
2386      (if (ic == ncmp)
2387       (ncmp @0 @1))))))
2388  (simplify
2389   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2390   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2391             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2392    (if (ic == icmp)
2393     (icmp @0 @1)
2394     (if (ic == ncmp)
2395      (ncmp @0 @1))))))
2397 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2398    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2399    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2400    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2401    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2402 (for cmp (eq ne)
2403  (simplify
2404   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2405   (if (single_use (@2))
2406    (cmp @0 @1))))
2408 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2409    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2410    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2411    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2412 (for cmp (simple_comparison)
2413      scmp (swapped_simple_comparison)
2414  (simplify
2415   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2416   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2417   (if (integer_zerop (@1))
2418    (cmp @1 @2)
2419    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2420         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2421         && single_use (@3))
2422     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2423     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2424      (scmp @0 @2)
2425      (cmp @0 @2))))))
2427 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2428    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2429 (for cmp (eq ge le)
2430  (simplify
2431   (cmp @0 @0)
2432   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2433        || ! HONOR_NANS (@0))
2434    { constant_boolean_node (true, type); }
2435    (if (cmp != EQ_EXPR)
2436     (eq @0 @0)))))
2437 (for cmp (ne gt lt)
2438  (simplify
2439   (cmp @0 @0)
2440   (if (cmp != NE_EXPR
2441        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2442        || ! HONOR_NANS (@0))
2443    { constant_boolean_node (false, type); })))
2444 (for cmp (unle unge uneq)
2445  (simplify
2446   (cmp @0 @0)
2447   { constant_boolean_node (true, type); }))
2448 (for cmp (unlt ungt)
2449  (simplify
2450   (cmp @0 @0)
2451   (unordered @0 @0)))
2452 (simplify
2453  (ltgt @0 @0)
2454  (if (!flag_trapping_math)
2455   { constant_boolean_node (false, type); }))
2457 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2458 (for cmp (simple_comparison)
2459  (simplify
2460   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2461   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2462    (cmp @1 @0))))
2464 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2465 (for cmp (simple_comparison)
2466      scmp (swapped_simple_comparison)
2467  (simplify
2468   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2469   (if (single_use (@2)
2470        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2471    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2473 (for cmp (simple_comparison)
2474  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2475  (simplify
2476   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2477   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2478        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2479            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2480        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2481            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2482    (with
2483     {
2484       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2485       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2486         {
2487           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2488           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2489               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2490             type1 = float_type_node;
2491           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2492               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2493             type1 = double_type_node;
2494         }
2495       tree newtype
2496         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2497            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2498     }
2499     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2500      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2502  (simplify
2503   (cmp @0 REAL_CST@1)
2504   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2505   (switch
2506    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2507    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2508     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2509    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2510    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2511         && ! HONOR_SNANS (@1))
2512     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2513    /* Fold comparisons against infinity.  */
2514    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2515         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2516     (with
2517      {
2518        REAL_VALUE_TYPE max;
2519        enum tree_code code = cmp;
2520        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2521        if (neg)
2522          code = swap_tree_comparison (code);
2523      }
2524      (switch
2525       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2526       (if (code == GT_EXPR
2527            && ! HONOR_SNANS (@0))
2528        { constant_boolean_node (false, type); })
2529       (if (code == LE_EXPR)
2530        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2531        (if (! HONOR_NANS (@0))
2532         { constant_boolean_node (true, type); }
2533         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2534         (eq @0 @0)))
2535       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2536       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2537        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2538         (if (neg)
2539          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2540          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2541       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2542       (if (code == LT_EXPR)
2543        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2544         (if (neg)
2545          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2546          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2547       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2548       (if (code == NE_EXPR)
2549        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2550         (if (! HONOR_NANS (@0))
2551          (if (neg)
2552           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2553           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2554          (if (neg)
2555           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2556            { build_one_cst (type); })
2557           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2558            { build_one_cst (type); }))))))))))
2560  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2561     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2562     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2563     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2564  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2565   (for op (plus minus)
2566    (simplify
2567     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2568     (with
2569      {
2570        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2571                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2572      }
2573      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2574       (cmp @0 { tem; }))))))
2576  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2577     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2578     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2579     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2580  (if (flag_associative_math)
2581   (simplify
2582    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2583    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2584     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2585      (cmp { tem; } @1)))))
2587  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2588  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2589       && ! flag_errno_math)
2590   (for sq (SQRT)
2591    (simplify
2592     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2593     (switch
2594      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2595       (switch
2596        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2597        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2598         { constant_boolean_node (false, type); })
2599        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2600           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2601        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2602         { constant_boolean_node (true, type); })
2603        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2604        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2605      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2606       (switch
2607        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2608        (if (cmp == LT_EXPR)
2609         { constant_boolean_node (false, type); })
2610        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2611        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2612         { constant_boolean_node (true, type); })
2613        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2614        (if (cmp == LE_EXPR)
2615         (eq @0 @1))
2616        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2617           == or !=.  In the last case:
2619             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2621           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2622           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2623        (cmp @0 @1)))
2624      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2625       (with
2626        {
2627          REAL_VALUE_TYPE c2;
2628          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2629                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2630          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2631        }
2632        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2633         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2634         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2635          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2636          { constant_boolean_node (false, type); })
2637         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2638         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2639      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2640       (with
2641        {
2642          REAL_VALUE_TYPE c2;
2643          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2644                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2645          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2646        }
2647        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2648         (switch
2649          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2650             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2651          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2652           { constant_boolean_node (true, type); })
2653          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2654             don't care about NaNs.  */
2655          (if (! HONOR_NANS (@0))
2656           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2657          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2658             don't care about Infinities.  */
2659          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2660           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2661          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2662          (if (GENERIC)
2663           (truth_andif
2664            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2665            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2666         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2667         (if (! HONOR_NANS (@0))
2668          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2669          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2670          (if (GENERIC)
2671           (truth_andif
2672            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2673            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
2674    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
2675    (simplify
2676     (cmp (sq @0) (sq @1))
2677       (if (! HONOR_NANS (@0))
2678         (cmp @0 @1))))))
2680 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2681 (for cmp (eq ne)
2682  (simplify
2683   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2684   (if (!integer_zerop (@1))
2685    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2686     (cmp @0 @2)
2687     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2688      (with
2689       {
2690         bool ovf;
2691         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2692       }
2693       (if (ovf)
2694        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2695        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2696 (for cmp (lt le gt ge)
2697  (simplify
2698   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2699   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2700    (with
2701     {
2702       bool ovf;
2703       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2704     }
2705     (if (ovf)
2706      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2707                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2708      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2710 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2711 (simplify
2712  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2713  (if (types_match (@0, @1))
2714   (unordered @0 @1)))
2715 (simplify
2716  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2717  (if (types_match (@0, @1))
2718   (ordered @0 @1)))
2719 (simplify
2720  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2721  @2)
2722 (simplify
2723  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2724  @2)
2726 /* Simple range test simplifications.  */
2727 /* A < B || A >= B -> true.  */
2728 (for test1 (lt le le le ne ge)
2729      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2730  (simplify
2731   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2732   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2733        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2734    { constant_boolean_node (true, type); })))
2735 /* A < B && A >= B -> false.  */
2736 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2737      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2738  (simplify
2739   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2740   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2741        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2742    { constant_boolean_node (false, type); })))
2744 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2745 (for cmp (tcc_comparison)
2746      scmp (swapped_tcc_comparison)
2747  (simplify
2748   (cmp (negate @0) (negate @1))
2749   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2750        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2751            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2752    (scmp @0 @1)))
2753  (simplify
2754   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2755   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2756        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2757            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2758    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2759     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2760      (scmp @0 { tem; }))))))
2762 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2763 (for op (eq ne)
2764  (simplify
2765   (op (abs @0) zerop@1)
2766   (op @0 @1)))
2768 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2769 (for cmp (simple_comparison)
2770  (simplify
2771   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2772   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2773        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2774           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2775        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2776             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2777             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2778        && single_use (@0))
2779    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2780         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2781             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2782         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2783             || cmp == NE_EXPR
2784             || cmp == EQ_EXPR)
2785         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2786     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2787        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2788        constant which fold_convert produces.  */
2789     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2790      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2791                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2792      (cmp @00 (convert @1)))
2794     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2795      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2796      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2797            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2798            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2799                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2800           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2801               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2802                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2803                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2804                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2805               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2806                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2807                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2808       (cmp @00 (convert @10))
2809       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2810            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2811            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2812        (with
2813         {
2814           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2815           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2816           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2817           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2818         }
2819         (if (above || below)
2820          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2821           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2822           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2823            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2824            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2825             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2827 (for cmp (eq ne)
2828  /* A local variable can never be pointed to by
2829     the default SSA name of an incoming parameter.
2830     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2831  (simplify
2832   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2833   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2834        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2835    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2836     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2837          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2838      (if (cmp == NE_EXPR)
2839       { constant_boolean_node (true, type); }
2840       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2842 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2843 (for cmp (eq ne)
2845  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2846     Similarly for NE_EXPR.  */
2847  (simplify
2848   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2849   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2850        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2851    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2853  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2854  (simplify
2855   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2856   (cmp @0 @1))
2858  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2859     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2860  (simplify
2861   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2862   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2864  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2865  (simplify
2866   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2867   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2868    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2870  (simplify
2871   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2872   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2873    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2875 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2876    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2877 (for cmp (eq ne)
2878      icmp (ne eq)
2879  (simplify
2880   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2881   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2883 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2884    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2885 (simplify
2886  (cond
2887   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2888   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2889  (with {
2890     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2891   }
2892   (if (shift > 0)
2893    (bit_and
2894     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2895    (bit_and
2896     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2898 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2899    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2900 (for cmp (eq ne)
2901      ncmp (ge lt)
2902  (simplify
2903   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2904   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2905        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2906            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2907        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2908        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2909    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2910     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2912 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2913    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2914 (simplify
2915  (cond
2916   (lt @0 integer_zerop)
2917   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2918  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2919   (with {
2920     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2921    }
2922    (if (shift >= 0)
2923     (bit_and
2924      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2925      @1)
2926     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2927        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2928     (bit_and (convert @0) @1)))))
2930 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2931    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2932    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2933    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2934 (for cmp (simple_comparison)
2935  (simplify
2936   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2937   (with
2938    {
2939      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2940      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2941      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2942      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2943        {
2944          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2945          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2946        }
2947      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2948        {
2949          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2950          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2951        }
2952    }
2953    (if (base0 && base1)
2954     (with
2955      {
2956        int equal = 2;
2957        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2958           the value expressions might point to fields/elements
2959           of other vars etc.  */
2960        if (GENERIC
2961            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2962                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2963          ;
2964        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2965                 && decl_in_symtab_p (base1))
2966          equal = symtab_node::get_create (base0)
2967                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2968        else if ((DECL_P (base0)
2969                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2970                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2971                 && (DECL_P (base1)
2972                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2973                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2974          equal = (base0 == base1);
2975      }
2976      (if (equal == 1
2977           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2978               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2979               || off0 == off1
2980               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2981               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2982               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2983                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2984       (switch
2985        (if (cmp == EQ_EXPR)
2986         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2987        (if (cmp == NE_EXPR)
2988         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2989        (if (cmp == LT_EXPR)
2990         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2991        (if (cmp == LE_EXPR)
2992         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2993        (if (cmp == GE_EXPR)
2994         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2995        (if (cmp == GT_EXPR)
2996         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2997       (if (equal == 0
2998            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2999            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3000            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3001                || off0 == off1))
3002        (switch
3003         (if (cmp == EQ_EXPR)
3004          { constant_boolean_node (false, type); })
3005         (if (cmp == NE_EXPR)
3006          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3008 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3009 (for neeq (ne eq)
3010  (simplify
3011   (neeq @0 @1)
3012   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3013        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3014    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3016 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3017    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3018    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3019    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3020    canonicalizaion is not wanted.  */
3022 (for cmp (ne eq)
3023  (simplify
3024   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3025   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3026         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3027       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3028           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3029    (cmp @0 (convert @1)))))
3031 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3032 (for cmp (lt gt le ge)
3033  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3034     the specified precision will have known values.  */
3035  (simplify
3036   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3037   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3038        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3039    (with
3040     {
3041       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3042       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3043       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3044       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3045       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3046     }
3047     (switch
3048      (if (wi::eq_p (@1, max))
3049       (switch
3050        (if (cmp == GT_EXPR)
3051         { constant_boolean_node (false, type); })
3052        (if (cmp == GE_EXPR)
3053         (eq @2 @1))
3054        (if (cmp == LE_EXPR)
3055         { constant_boolean_node (true, type); })
3056        (if (cmp == LT_EXPR)
3057         (ne @2 @1))))
3058      (if (wi::eq_p (@1, min))
3059       (switch
3060        (if (cmp == LT_EXPR)
3061         { constant_boolean_node (false, type); })
3062        (if (cmp == LE_EXPR)
3063         (eq @2 @1))
3064        (if (cmp == GE_EXPR)
3065         { constant_boolean_node (true, type); })
3066        (if (cmp == GT_EXPR)
3067         (ne @2 @1))))
3068      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
3069       (switch
3070        (if (cmp == GT_EXPR)
3071         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
3072        (if (cmp == LE_EXPR)
3073         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
3074      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
3075       (switch
3076        (if (cmp == GE_EXPR)
3077         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
3078        (if (cmp == LT_EXPR)
3079         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
3080      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
3081           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3082           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3083              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3084              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3085              max associated with this sign bit.  */
3086           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
3087           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3088           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3089       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3090          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3091       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3092        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3093         (if (cmp == LE_EXPR)
3094          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3095          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3097 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3098  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3099  (simplify
3100   (cmp @0 REAL_CST@1)
3101   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3102        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3103    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3104                             ? false : true, type); })))
3106 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3107 (simplify
3108  (ne @0 integer_zerop)
3109  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3110       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3111   (non_lvalue @0)))
3112 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3113 (simplify
3114  (eq @0 integer_onep)
3115  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3116       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3117   (non_lvalue @0)))
3118 /* Do not handle
3119    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3120    bool_var != 1 becomes !bool_var
3121    here because that only is good in assignment context as long
3122    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3123    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3124    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3126 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3127    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3128    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3129    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3130 (for cmp (lt le ge gt)
3131      out (gt gt le le)
3132  (simplify
3133   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3134   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3135        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3136        && wi::ne_p (@1, 0)
3137        && single_use (@2))
3138    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3139                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3141 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3142    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3143    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3144 (for cmp (gt le)
3145  (simplify
3146   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3147   (if (single_use (@2)
3148        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3149        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3150        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3151    (cmp @1 @0))))
3153 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3154 /* A - B > A  */
3155 (for cmp (gt le)
3156      out (ne eq)
3157  (simplify
3158   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3159   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3160        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3161    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3162 /* A + B < A  */
3163 (for cmp (lt ge)
3164      out (ne eq)
3165  (simplify
3166   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3167   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3168        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3169    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3171 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3172    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3173 (for cmp (lt ge)
3174      out (ne eq)
3175  (simplify
3176   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3177   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3178    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3179     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3181 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3182    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3183    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3184    section that follows this one.
3186    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3187    the following:
3189    - the rule describes an identity
3191    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3192      multiplication
3194    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3195      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3196      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3197      when the operand has that value.)  */
3199 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3200  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3201  (simplify
3202   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3203   (if (!HONOR_SNANS (type))
3204    @0))
3206  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3207  (for root (SQRT CBRT)
3208   (simplify
3209    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3210     (root (mult @0 @1))))
3212  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3213  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3214   (simplify
3215    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3216     (exps (plus @0 @1))))
3218  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3219  (for root (SQRT CBRT)
3220   (simplify
3221    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3222     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3224  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3225  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3226   (simplify
3227    (rdiv @0 (exps:s @1))
3228     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3230  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3231       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3232   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3233   (simplify
3234    (logs (exps @0))
3235    @0)
3236   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3237   (simplify
3238    (exps (logs @0))
3239    @0))
3241  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3242     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3243     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3244  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3245       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3246   (simplify
3247    (logs (exps @0))
3248    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3249     (with {
3250       tree x;
3251       switch (exps)
3252         {
3253         CASE_CFN_EXP:
3254           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3255           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3256           break;
3257         CASE_CFN_EXP2:
3258           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3259           x = build_real (type, dconst2);
3260           break;
3261         CASE_CFN_EXP10:
3262         CASE_CFN_POW10:
3263           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3264           {
3265             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3266             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3267             x = build_real (type, dconst10);
3268           }
3269           break;
3270         default:
3271           gcc_unreachable ();
3272         }
3273       }
3274      (mult (logs { x; }) @0)))))
3276  (for logs (LOG LOG
3277             LOG2 LOG2
3278             LOG10 LOG10)
3279       exps (SQRT CBRT)
3280   (simplify
3281    (logs (exps @0))
3282    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3283     (with {
3284       tree x;
3285       switch (exps)
3286         {
3287         CASE_CFN_SQRT:
3288           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3289           x = build_real (type, dconsthalf);
3290           break;
3291         CASE_CFN_CBRT:
3292           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3293           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3294           break;
3295         default:
3296           gcc_unreachable ();
3297         }
3298       }
3299      (mult { x; } (logs @0))))))
3301  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3302  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3303       pows (POW)
3304   (simplify
3305    (logs (pows @0 @1))
3306    (mult @1 (logs @0))))
3308  (for sqrts (SQRT)
3309       cbrts (CBRT)
3310       pows (POW)
3311       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3312   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3313   (simplify
3314    (sqrts (exps @0))
3315    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3316   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3317   (simplify
3318    (cbrts (exps @0))
3319    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3320   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3321   (simplify
3322    (pows (exps @0) @1)
3323    (exps (mult @0 @1))))
3325  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3326  (for tans (TAN)
3327       atans (ATAN)
3328   (simplify
3329    (tans (atans @0))
3330    @0)))
3332 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3333 (simplify
3334  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3335  (abs @0))
3337 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3338 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3339  (simplify
3340   (fns (fns @0))
3341   (fns @0)))
3342 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3343 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3344  (simplify
3345   (fns integer_valued_real_p@0)
3346   @0))
3348 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3349 (simplify
3350  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3351  (abs @0))
3353 /* pow(1,x) -> 1.  */
3354 (simplify
3355  (POW real_onep@0 @1)
3356  @0)
3358 (simplify
3359  /* copysign(x,x) -> x.  */
3360  (COPYSIGN @0 @0)
3361  @0)
3363 (simplify
3364  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3365  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3366  (abs @0))
3368 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3369  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3370  (simplify
3371   (scale real_zerop@0 @1)
3372   @0)
3373  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3374  (simplify
3375   (scale @0 integer_zerop@1)
3376   @0)
3377  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3378  (simplify
3379   (scale REAL_CST@0 @1)
3380   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3381    @0)))
3383 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3384    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3386    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3387    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3388    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3389    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3391 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3392  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3393  (simplify
3394   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3395    (SIN @0))
3397  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3398  (simplify
3399   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3400   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3401    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3403  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3404  (simplify
3405   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3406    (TAN @0))
3408  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3409  (simplify
3410   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3411    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3413  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3414  (simplify
3415   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3416   (if (! HONOR_NANS (@0)
3417        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3418    (COS @0)))
3420  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3421  (simplify
3422   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3423   (if (! HONOR_NANS (@0)
3424        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3425    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3427  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3428  (simplify
3429   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3430    (POW @0 (plus @1 @2)))
3432  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3433  (simplify
3434   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3435    (POW (mult @0 @2) @1))
3437  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3438  (simplify
3439   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3440    (POWI (mult @0 @2) @1))
3442  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3443  (simplify
3444   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3445   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3446    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3448  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3449  (simplify
3450   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3451    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3453  (for sqrts (SQRT)
3454       cbrts (CBRT)
3455       pows (POW)
3456   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3457   (simplify
3458    (sqrts (sqrts @0))
3459    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3460   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3461   (simplify
3462    (sqrts (cbrts @0))
3463    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3464   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3465   (simplify
3466    (cbrts (sqrts @0))
3467    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3468   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3469   (simplify
3470    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3471    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3472   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3473   (simplify
3474    (sqrts (pows @0 @1))
3475    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3476   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3477   (simplify
3478    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3479    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3480   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3481   (simplify
3482    (pows (sqrts @0) @1)
3483    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3484   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3485   (simplify
3486    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3487    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3488   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3489   (simplify
3490    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3491    (pows @0 (mult @1 @2))))
3493  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3494  (simplify
3495   (CABS (complex @0 @0))
3496   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3498  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3499  (simplify
3500   (HYPOT @0 @0)
3501   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3503  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3504  (for cexps (CEXP)
3505       exps (EXP)
3506       cexpis (CEXPI)
3507   (simplify
3508    (cexps compositional_complex@0)
3509    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3510     (complex
3511      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3512      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3514 (if (canonicalize_math_p ())
3515  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3516  (for floors (FLOOR)
3517       truncs (TRUNC)
3518   (simplify
3519    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3520    (truncs @0))))
3522 (match double_value_p
3523  @0
3524  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3525 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3526             BUILT_IN_FLOORL
3527             BUILT_IN_CEILL
3528             BUILT_IN_ROUNDL
3529             BUILT_IN_NEARBYINTL
3530             BUILT_IN_RINTL)
3531      tos (BUILT_IN_TRUNC
3532           BUILT_IN_FLOOR
3533           BUILT_IN_CEIL
3534           BUILT_IN_ROUND
3535           BUILT_IN_NEARBYINT
3536           BUILT_IN_RINT)
3537  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3538  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3539   (simplify
3540    (froms (convert double_value_p@0))
3541    (convert (tos @0)))))
3543 (match float_value_p
3544  @0
3545  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3546 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3547             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3548             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3549             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3550             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3551             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3552      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3553           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3554           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3555           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3556           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3557           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3558  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3559     if x is a float.  */
3560  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3561       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3562   (simplify
3563    (froms (convert float_value_p@0))
3564    (convert (tos @0)))))
3566 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3567      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3568  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3569  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3570   (simplify
3571    (froms (convert double_value_p@0))
3572    (tos @0))))
3574 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3575             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3576      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3577  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3578     if x is a float.  */
3579  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3580   (simplify
3581    (froms (convert float_value_p@0))
3582    (tos @0))))
3584 (if (canonicalize_math_p ())
3585  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3586  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3587   (simplify
3588    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3589    (fix_trunc @0))))
3591 (if (canonicalize_math_p ())
3592  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3593  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3594            ICEIL LCEIL LLCEIL
3595            IROUND LROUND LLROUND)
3596   (simplify
3597    (fns integer_valued_real_p@0)
3598    (fix_trunc @0)))
3599  (if (!flag_errno_math)
3600   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3601   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3602    (simplify
3603     (rints integer_valued_real_p@0)
3604     (fix_trunc @0)))))
3606 (if (canonicalize_math_p ())
3607  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3608       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3609       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3610   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3611      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3612   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3613        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3614    (simplify
3615     (ifn @0)
3616     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3617   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3618      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3619   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3620        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3621    (simplify
3622     (llfn @0)
3623     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3625 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3626 (simplify
3627  (CPROJ @0)
3628  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3629    @0))
3631 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3632    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3633 (simplify
3634  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3635  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3636   { build_complex_inf (type, false); }))
3638 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3639 (simplify
3640  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3641  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3642   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3644 (for pows (POW)
3645      sqrts (SQRT)
3646      cbrts (CBRT)
3647  (simplify
3648   (pows @0 REAL_CST@1)
3649   (with {
3650     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3651     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3652    }
3653    (switch
3654     /* pow(x,0) -> 1.  */
3655     (if (real_equal (value, &dconst0))
3656      { build_real (type, dconst1); })
3657     /* pow(x,1) -> x.  */
3658     (if (real_equal (value, &dconst1))
3659      @0)
3660     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3661     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3662      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3663     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3664     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3665          && canonicalize_math_p ()
3666          && real_equal (value, &dconsthalf))
3667      (sqrts @0))
3668     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3669     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3670          && canonicalize_math_p ()
3671          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3672              real_equal (value, &tmp)))
3673      (cbrts @0))))))
3675 /* powi(1,x) -> 1.  */
3676 (simplify
3677  (POWI real_onep@0 @1)
3678  @0)
3680 (simplify
3681  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3682  (switch
3683   /* powi(x,0) -> 1.  */
3684   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3685    { build_real (type, dconst1); })
3686   /* powi(x,1) -> x.  */
3687   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3688    @0)
3689   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3690   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3691    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3693 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3695    These are conceptually similar to the transformations performed for
3696    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3697    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3699 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3700    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3701    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3702    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3703    operation and convert the result to the desired type.  */
3704 (for op (plus minus)
3705   (simplify
3706     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3707     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3708          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3709             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3710          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3711          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3712          /* The precision of the type of each operand must match the
3713             precision of the mode of each operand, similarly for the
3714             result.  */
3715          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3716              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3717          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3718              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3719          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3720          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3721          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3722          && types_match (@0, type)
3723          && (types_match (@0, @1)
3724              /* Or the second operand is const integer or converted const
3725                 integer from valueize.  */
3726              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3727       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3728         (op @0 (convert @1))
3729         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3730          (convert (op (convert:utype @0)
3731                       (convert:utype @1))))))))
3733 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3734    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3735    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3736    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3737    arithmetic operation.  */
3738 (for op (minus plus)
3739  (simplify
3740   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3741   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3742        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3743           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3744        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3745        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3746        /* The precision of the type of each operand must match the
3747           precision of the mode of each operand, similarly for the
3748           result.  */
3749        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3750            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3751        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3752            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3753        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3754        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3755        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3756        && types_match (@0, @1)
3757        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3758            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3759        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3760                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3761    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3762     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3763      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3764     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3765      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3766                (convert:utype @4))))))))
3768 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3769    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3770 (for op (lt le gt ge)
3771      ext (min min max max)
3772  (simplify
3773   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3774   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3775        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3776    (op @0 (ext @1 @2)))))
3778 (simplify
3779  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3780  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3781  { integer_zero_node; })
3783 (simplify
3784  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3785  (SIGNBIT @0)
3786  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3787   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3789 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3790 (for cmp (eq ne)
3791  (for op (plus minus)
3792       rop (minus plus)
3793   (simplify
3794    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3795    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3796         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3797         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3798         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3799     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3800      (if (TREE_OVERFLOW (res)
3801           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3802       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3803       (if (single_use (@3))
3804        (cmp @0 { res; }))))))))
3805 (for cmp (lt le gt ge)
3806  (for op (plus minus)
3807       rop (minus plus)
3808   (simplify
3809    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3810    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3811         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3812     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3813      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3814       {
3815         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3816                                 "when simplifying conditional to constant"),
3817                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3818         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3819         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3820         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3821                         != (op == MINUS_EXPR);
3822         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3823       }
3824       (if (single_use (@3))
3825        (with
3826         {
3827           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3828                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3829                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3830                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3831         }
3832         (cmp @0 { res; })))))))))
3834 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3836 (simplify
3837  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3838  (switch
3839   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3840        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3841    (switch
3842     (if (integer_zerop (@2))
3843      (view_convert (realpart @0)))
3844     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3845      (view_convert (imagpart @0)))))
3846   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3847        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3848        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3849        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3850        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3851        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3852             && integer_zerop (@2))
3853            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3854               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3855            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3856                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3857                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3858                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3859                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3860                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3861                                             - TYPE_PRECISION (type))
3862                                          : 0)) == 0)))
3863    (convert @0))))
3865 /* Simplify vector extracts.  */
3867 (simplify
3868  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3869  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3870       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3871           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3872               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3873   (with
3874    {
3875      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3876                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3877      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3878      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3879      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3880      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3881    }
3882    (if (n != 0
3883         && (idx % width) == 0
3884         && (n % width) == 0
3885         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3886     (with
3887      {
3888        idx = idx / width;
3889        n = n / width;
3890        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3891        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3892        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3893          {
3894            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3895            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3896              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3897          }
3898      }
3899      (switch
3900       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3901       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3902        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3903         { build_constructor (type, NULL); }
3904         (with
3905          {
3906            idx /= k;
3907            n /= k;
3908          }
3909          (if (n == 1)
3910           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3911            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3912            { build_zero_cst (type); })
3913           {
3914             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3915             vec_alloc (vals, n);
3916             for (unsigned i = 0;
3917                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3918               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3919                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3920             build_constructor (type, vals);
3921           }))))
3922       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3923       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3924        (switch
3925         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3926          { build_zero_cst (type); })
3927         (if (n == k)
3928          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3929         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3930                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))