PR tree-optimization/78496
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobe3d98baa12fa62ca103624d4b387dfd21e580252
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 inner_op C0) outer_op C1)
1094    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1095    zero throughout its computed value range,
1096    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1097    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1098    and 0's otherwise.
1099    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1100    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1101    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1103 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1104      outer_op (bit_xor bit_ior)
1105 (simplify
1106  (outer_op
1107   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1108  (with
1109   {
1110     bool fail = false;
1111     wide_int zero_mask_not;
1112     wide_int C0;
1113     wide_int cst_emit;
1115     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1116       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1117     else
1118       fail = true;
1120     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1121       {
1122         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1123         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1124       }
1125     else
1126       {
1127         C0 = @0;
1128         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1129       }
1130   }
1131   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1132    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1133    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1134     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1136 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1137 (simplify
1138   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1139   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1141 /* Pattern match
1142      tem1 = (long) ptr1;
1143      tem2 = (long) ptr2;
1144      tem3 = tem2 - tem1;
1145      tem4 = (unsigned long) tem3;
1146      tem5 = ptr1 + tem4;
1147    and produce
1148      tem5 = ptr2;  */
1149 (simplify
1150   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1151   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1152   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1153        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1154             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1155    @1))
1157 /* Pattern match
1158      tem = (sizetype) ptr;
1159      tem = tem & algn;
1160      tem = -tem;
1161      ... = ptr p+ tem;
1162    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1163      ... = ptr & ~algn;  */
1164 (simplify
1165   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1166   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1167    (bit_and @0 { algn; })))
1169 /* Try folding difference of addresses.  */
1170 (simplify
1171  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1172  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1173   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1174    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1175     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1176 (simplify
1177  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1178  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1179   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1180    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1181     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1183 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1184    be able to fold this expression using the object or function's
1185    alignment.  */
1186 (simplify
1187  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1188  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1189       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1190   (with
1191    {
1192      unsigned int align;
1193      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1194      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1195    }
1196    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1197     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1200 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1201 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1203  /* Contract negates.  */
1204  /* A + (-B) -> A - B */
1205  (simplify
1206   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1207   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1208   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1209        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1210    (with
1211     {
1212      tree t1 = type;
1213      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1214          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1215        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1216     }
1217     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1218  /* A - (-B) -> A + B */
1219  (simplify
1220   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1221   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1222        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1223    (with
1224     {
1225      tree t1 = type;
1226      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1227          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1228        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1229     }
1230     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1231  /* -(-A) -> A */
1232  (simplify
1233   (negate (convert? (negate @1)))
1234   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1235        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1236    (convert @1)))
1238  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1239     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1240  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1241       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1243   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1244      irrespective of overflow issues.  */
1245   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1246   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1247   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1248   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1249   (simplify
1250     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1251     @1)
1252   (simplify
1253     (minus (minus @0 @1) @0)
1254     (negate @1))
1255   (simplify
1256     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1257     @0)
1258   (simplify
1259    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1260    (negate @1))
1261   (simplify
1262    (minus @0 (minus @0 @1))
1263    @1)
1265   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1266   (for outer_op (plus minus)
1267    (for inner_op (plus minus)
1268     (simplify
1269      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1270      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1271         as we would introduce undefined overflow, for example
1272         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1273      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1274                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1275       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1276        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1278   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1279   (for outer_op (plus minus)
1280    (simplify
1281     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1282     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1283      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1284       (minus { cst; } @0)))))
1286   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1287   (simplify
1288    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1289    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1290     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1291      (plus { cst; } @0))))
1293   /* ~A + A -> -1 */
1294   (simplify
1295    (plus:c (bit_not @0) @0)
1296    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1297     { build_all_ones_cst (type); }))
1299   /* ~A + 1 -> -A */
1300   (simplify
1301    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1302    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1303     (negate (convert @0))))
1305   /* -A - 1 -> ~A */
1306   (simplify
1307    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1308    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1309         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1310     (bit_not (convert @0))))
1312   /* -1 - A -> ~A */
1313   (simplify
1314    (minus integer_all_onesp @0)
1315    (bit_not @0))
1317   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1318   (for add (plus pointer_plus)
1319    (simplify
1320     (minus (convert (add @@0 @1))
1321      (convert @0))
1322     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1323          /* For integer types, if A has a smaller type
1324             than T the result depends on the possible
1325             overflow in P + A.
1326             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1327             However, if an overflow in P + A would cause
1328             undefined behavior, we can assume that there
1329             is no overflow.  */
1330          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1331              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1332          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1333             final type requires a sign- or zero-extension,
1334             then we have to punt - it is not defined which
1335             one is correct.  */
1336          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1337              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1338              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1339      (convert @1))))
1341   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1342   (for add (plus pointer_plus)
1343    (simplify
1344     (minus (convert @0)
1345      (convert (add @@0 @1)))
1346     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1347          /* For integer types, if A has a smaller type
1348             than T the result depends on the possible
1349             overflow in P + A.
1350             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1351             However, if an overflow in P + A would cause
1352             undefined behavior, we can assume that there
1353             is no overflow.  */
1354          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1355              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1356          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1357             final type requires a sign- or zero-extension,
1358             then we have to punt - it is not defined which
1359             one is correct.  */
1360          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1361              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1362              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1363      (negate (convert @1)))))
1365   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1366   (for add (plus pointer_plus)
1367    (simplify
1368     (minus (convert (add @@0 @1))
1369      (convert (add @0 @2)))
1370     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1371          /* For integer types, if A has a smaller type
1372             than T the result depends on the possible
1373             overflow in P + A.
1374             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1375             However, if an overflow in P + A would cause
1376             undefined behavior, we can assume that there
1377             is no overflow.  */
1378          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1379              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1380          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1381             final type requires a sign- or zero-extension,
1382             then we have to punt - it is not defined which
1383             one is correct.  */
1384          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1385              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1386              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1387              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1388              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1389      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1392 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1394 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1395  (simplify
1396   (minmax @0 @0)
1397   @0))
1398 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1399 (simplify
1400  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1401  @1)
1402 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1403 (simplify
1404  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1405  @1)
1406 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1407 (simplify
1408  (max:c @0 (negate @0))
1409  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1410       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1411           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1412   (abs @0)))
1413 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1414 (simplify
1415  (min:c @0 (negate @0))
1416  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1417       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1418           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1419   (negate (abs @0))))
1420 (simplify
1421  (min @0 @1)
1422  (switch
1423   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1424        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1425        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1426    @1)
1427   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1428        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1429        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1430    @0)))
1431 (simplify
1432  (max @0 @1)
1433  (switch
1434   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1435        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1436        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1437    @1)
1438   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1439        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1440        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1441    @0)))
1443 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1444 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1445 (simplify
1446  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1447   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1448    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1449     @2
1450     @0)))
1452 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1453 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1454 (simplify
1455  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1456   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1457    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1458     @0
1459     @2)))
1461 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1462    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1463 (for minmax (min max)
1464  (simplify
1465   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1466   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1467        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1468        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1469        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1470    (minmax @1 (convert @2)))))
1472 (for minmax (FMIN FMAX)
1473  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1474     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1475  (simplify
1476   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1477   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1478        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1479    @0)))
1480 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1481    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1482    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1483    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1484    worry about it either.  */
1485 (if (flag_finite_math_only)
1486  (simplify
1487   (FMIN @0 @1)
1488   (min @0 @1))
1489  (simplify
1490   (FMAX @0 @1)
1491   (max @0 @1)))
1492 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1493 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1494      maxmin (max min FMAX FMIN)
1495  (simplify
1496   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1497   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1498        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1499            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1500    (negate (maxmin @0 @1)))))
1501 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1502    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1503 (for minmax (min max)
1504  maxmin (max min)
1505  (simplify
1506   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1507   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1509 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1510 (for minmax (min min max max)
1511      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1512      out    (le  gt  ge  lt )
1513  (simplify
1514   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1515   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1516    (out @0 @1))))
1517 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1518    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1519 (for cmp (eq ne)
1520  (simplify
1521   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1522   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1523    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1524    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1525     (cmp @0 @2)))))
1526 (for cmp (eq ne)
1527  (simplify
1528   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1529   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1530    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1531    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1532     (cmp @0 @2)))))
1533 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1534 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1535      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1536      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1537  (simplify
1538   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1539   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1541 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1543 (for rotate (lrotate rrotate)
1544  (simplify
1545   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1546   @0))
1548 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1549 (simplify
1550  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1551  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1552       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1553   @0))
1555 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1556 (simplify
1557  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1558  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1559   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1561 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1562    types.  */
1563 (simplify
1564  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1565  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1566       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1567   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1569 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1570  (simplify
1571   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1572   (non_lvalue @0))
1573  (simplify
1574   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1575   @0)
1576  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1577     if vector2 is uniform.  */
1578  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1579   (simplify
1580    (shiftrotate @0 vec@1)
1581    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1582     (if (tem)
1583      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1585 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1586    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1587 #if GIMPLE
1588 (for shift (lshift rshift)
1589  (simplify
1590   (shift @0 SSA_NAME@1)
1591    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1592     (with {
1593       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1594       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1595      }
1596      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1597       @0)))))
1598 #endif
1600 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1601    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1602 (simplify
1603  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1604  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1605                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1606                                            element_precision (type)), @1); }))
1608 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1609 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1610  (simplify
1611   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1612   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1613    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1614         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1615         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1616         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1617     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1618      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1619         being well defined.  */
1620      (if (low >= prec)
1621       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1622        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1623        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1624         { build_zero_cst (type); }
1625         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1626       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1629 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1630    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1631 (for cmp (ne eq)
1632      icmp (eq ne)
1633  (simplify
1634   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1635   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1637 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1638    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1639    if CST2 != 0.  */
1640 (for cmp (ne eq)
1641  (simplify
1642   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1643   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1644    (if (cand < 0
1645         || (!integer_zerop (@2)
1646             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1647     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1648     (if (!integer_zerop (@2)
1649          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1650      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1652 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1653         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1654    if the new mask might be further optimized.  */
1655 (for shift (lshift rshift)
1656  (simplify
1657   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1658            INTEGER_CST@2)
1659    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1660         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1661         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1662         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1663         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1664     (with
1665      {
1666        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1667        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1668        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1669        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1670        unsigned int prec;
1672        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1673          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1674        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1675                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1676                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1677          {
1678            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1679            tree arg00 = @0;
1680            /* See if more bits can be proven as zero because of
1681               zero extension.  */
1682            if (@3 != @0
1683                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1684              {
1685                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1686                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1687                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1688                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1689                  {
1690                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1691                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1692                    if (shiftc < prec)
1693                      shift_type = inner_type;
1694                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1695                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1696                       is all ones.  */
1697                  }
1698              }
1699            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1700            if (shiftc < prec)
1701              {
1702                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1703                zerobits <<= prec - shiftc;
1704              }
1705            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1706               can contain actually sign bits, so no transformation is
1707               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1708               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1709            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1710                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1711              {
1712                if ((mask & zerobits) == 0)
1713                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1714                else
1715                  zerobits = 0;
1716              }
1717          }
1718      }
1719      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1720      (if ((mask & zerobits) == mask)
1721       { build_int_cst (type, 0); }
1722       (with { newmask = mask | zerobits; }
1723        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1724         (with
1725          {
1726            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1727               mode's mask.  */
1728            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1729                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1730              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1731                break;
1732          }
1733          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1734               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1735           (with
1736            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1737            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1738             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1739              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1740              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1742 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1743    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1744 (for shift (lshift rshift)
1745  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1746   (simplify
1747    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1748    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1749     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1750      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1752 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1753 (simplify
1754  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1755   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1756        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1757            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1758            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1759    (with
1760     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1761      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1763 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1764    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1765 (for rotate (lrotate rrotate)
1766  (simplify
1767   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1768    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1769          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1770          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1771         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1772             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1773     (with
1774      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1775       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1777 /* Simplifications of conversions.  */
1779 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1780 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1781  (simplify
1782   (cvt @0)
1783   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1784        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1785    @0)))
1787 /* Contract view-conversions.  */
1788 (simplify
1789   (view_convert (view_convert @0))
1790   (view_convert @0))
1792 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1793    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1794 (simplify
1795   (view_convert @0)
1796   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1797        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1798        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1799    (convert @0)))
1801 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1802 (simplify
1803   (view_convert (convert@0 @1))
1804   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1805        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1806        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1807        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1808    (view_convert @1)))
1810 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1811    barriers can be removed.  */
1812 (simplify
1813  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1814  @0)
1815 (simplify
1816  (paren (paren@1 @0))
1817  @1)
1819 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1820 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1821  (for icvt (convert float)
1822   (simplify
1823    (ocvt (icvt@1 @0))
1824    (with
1825     {
1826       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1827       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1828       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1829       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1830       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1831       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1832       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1833       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1834       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1835       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1836       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1837       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1838       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1839       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1840       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1841       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1842       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1843       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1844       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1845       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1846     }
1847    (switch
1848     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1849        handled below, if we are converting something to its own
1850        type via an object of identical or wider precision, neither
1851        conversion is needed.  */
1852     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1853           || (GENERIC
1854               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1855          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1856              || (inter_float && final_float))
1857          && inter_prec >= final_prec)
1858      (ocvt @0))
1860     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1861        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1862        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1863        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1864        then we sometimes need the middle conversion.  */
1865     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1866          && (final_int || final_float)
1867          && inter_prec >= inside_prec
1868          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1869      (ocvt @0))
1871     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1872        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1873        final conversion does not change precision we can drop the
1874        intermediate conversion.  */
1875     (if (inside_int && inter_int && final_int
1876          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1877               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1878              || final_prec == inter_prec))
1879      (ocvt @0))
1881     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1882         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1883         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1884         - the intermediate type is narrower than both initial and
1885           final, or
1886         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1887           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1888         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1889           intermediate and final types differ, or
1890         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1891           initial and intermediate types differ.  */
1892     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1893          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1894          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1895          && ! (inside_int && inter_int
1896                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1897                && inter_prec < final_prec)
1898          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1899              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1900          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1901          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1902      (ocvt @0))
1904     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1905        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1906     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1907          && final_int && inter_int && inside_int
1908          && final_prec == inside_prec
1909          && final_prec > inter_prec
1910          && inter_unsignedp)
1911      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1912                               (inside_type,
1913                                wi::mask (inter_prec, false,
1914                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1916     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1917        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1918        floating-point conversion.  */
1919     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1920          && inside_int && inter_float && final_int &&
1921          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1922          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1923      (convert @0)))))))
1925 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1926    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1927    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1928 (simplify
1929   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1930   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1931        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1932        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1933        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1934                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1935    (convert @0)))
1938 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1939 (simplify
1940   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1941   (convert @0))
1943 /* Canonicalization of binary operations.  */
1945 /* Convert X + -C into X - C.  */
1946 (simplify
1947  (plus @0 REAL_CST@1)
1948  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1949   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1950    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1951     (minus @0 { tem; })))))
1953 /* Convert x+x into x*2.  */
1954 (simplify
1955  (plus @0 @0)
1956  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1957   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1958   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1959    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1961 (simplify
1962  (minus integer_zerop @1)
1963  (negate @1))
1965 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1966    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1967    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1968 (simplify
1969  (minus real_zerop@0 @1)
1970  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1971   (negate @1)))
1973 /* Transform x * -1 into -x.  */
1974 (simplify
1975  (mult @0 integer_minus_onep)
1976  (negate @0))
1978 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1979    number.  */
1980 (match compositional_complex
1981  (convert? (complex @0 @1)))
1983 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1984 (simplify
1985  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1986  @0)
1987 (simplify
1988  (realpart (complex @0 @1))
1989  @0)
1990 (simplify
1991  (imagpart (complex @0 @1))
1992  @1)
1994 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1995 (simplify
1996  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1997  (convert (realpart @0)))
1998 (simplify
1999  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2000  (convert (negate (imagpart @0))))
2001 (for part (realpart imagpart)
2002  (for op (plus minus)
2003   (simplify
2004    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2005    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2006 (simplify
2007  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2008  (convert (COS @0)))
2009 (simplify
2010  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2011  (convert (SIN @0)))
2013 /* conj(conj(x)) -> x  */
2014 (simplify
2015  (conj (convert? (conj @0)))
2016  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2017   (convert @0)))
2019 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2020 (simplify
2021  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2022  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2023   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2025 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2026 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2027  (simplify
2028   (bswap (bswap @0))
2029   @0)
2030  (simplify
2031   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2032   (bit_not @0))
2033  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2034   (simplify
2035    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2036    (bitop @0 (bswap @1)))))
2039 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2041 /* Simplify constant conditions.
2042    Only optimize constant conditions when the selected branch
2043    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2044    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2045    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2046    this one as we depend on doing this transform before possibly
2047    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2048    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2049    genmatch cannot handle.  */
2050 (simplify
2051  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2052  (if (integer_zerop (@0))
2053   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2054    @2)
2055   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2056    @1)))
2057 (simplify
2058  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2059  (if (integer_all_onesp (@0))
2060   @1
2061   (if (integer_zerop (@0))
2062    @2)))
2064 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2065    be extended.  */
2066 /* This pattern implements two kinds simplification:
2068    Case 1)
2069    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2070      1) Conversions are type widening from smaller type.
2071      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2072      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2073    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2074    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2075    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2076    referred var is always benefitial for complicated cases.
2078    Case 2)
2079    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2080 (for cmp (lt le gt ge eq)
2081  (simplify
2082   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2083   (with
2084    {
2085      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2086      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2087      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2089      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2090          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2091          && (types_match (c1_type, from_type)
2092              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2093                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2094                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2095          && (types_match (c2_type, from_type)
2096              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2097                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2098                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2099        {
2100          if (cmp != EQ_EXPR)
2101            {
2102              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2103                {
2104                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2105                  if (cmp == LE_EXPR)
2106                    code = LT_EXPR;
2107                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2108                  if (cmp == GT_EXPR)
2109                    code = GE_EXPR;
2110                }
2111              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2112                {
2113                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2114                  if (cmp == LT_EXPR)
2115                    code = LE_EXPR;
2116                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2117                  if (cmp == GE_EXPR)
2118                    code = GT_EXPR;
2119                }
2120              if (code != ERROR_MARK
2121                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2122                {
2123                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2124                    code = MIN_EXPR;
2125                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2126                    code = MAX_EXPR;
2127                }
2128            }
2129          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2130          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2131            code = EQ_EXPR;
2132        }
2133    }
2134    (if (code == MAX_EXPR)
2135     (convert (max @1 (convert @2)))
2136     (if (code == MIN_EXPR)
2137      (convert (min @1 (convert @2)))
2138      (if (code == EQ_EXPR)
2139       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2140                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2142 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2144      1) OP is PLUS or MINUS.
2145      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2146      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2148    This pattern also handles special cases like:
2150      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2151         integer zero.  In this case,
2152           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2153           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2154      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2155         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2156         code.
2158    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2159    simplified at the moment because C standard requires additional
2160    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2161    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2162 (for op (plus minus)
2163  (for cmp (lt le gt ge)
2164   (simplify
2165    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2166    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2167     (if (types_match (from_type, to_type)
2168          /* Check if it is special case A).  */
2169          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2170              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2171              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2172              && integer_zerop (@1)
2173              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2174      (with
2175       {
2176         bool overflow = false;
2177         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2178         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2179         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2181         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2182             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2183             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2184         if (!types_match (from_type, to_type))
2185           {
2186             if (cmp_code == LT_EXPR)
2187               cmp_code = GT_EXPR;
2188             if (cmp_code == GE_EXPR)
2189               cmp_code = LE_EXPR;
2190             c1 = wi::max_value (to_type);
2191           }
2192         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2193            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2194            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2195            if it is undefined.  */
2196         if (op == PLUS_EXPR)
2197           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2198         else
2199           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2201         code = cmp_code;
2202         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2203           {
2204             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2205                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2206             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2207                 && !overflow)
2208               {
2209                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2210                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2211                   code = LT_EXPR;
2212                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2213                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2214                   code = GE_EXPR;
2215               }
2216             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2217                 && !overflow)
2218               {
2219                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2220                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2221                   code = LE_EXPR;
2222                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2223                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2224                   code = GT_EXPR;
2225               }
2226             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2227               {
2228                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2229                   code = MIN_EXPR;
2230                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2231                   code = MAX_EXPR;
2232               }
2233           }
2234       }
2235       (if (code == MAX_EXPR)
2236        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2237            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2238        (if (code == MIN_EXPR)
2239         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2240             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2242 (for cnd (cond vec_cond)
2243  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2244  (simplify
2245   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2246   (cnd @0 @1 @3))
2247  (simplify
2248   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2249   (cnd @0 @1 @3))
2250  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2251  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2252     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2253     The following is still important to merge then and else arm cases
2254     from if-conversion.  */
2255  (simplify
2256   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2257   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2258        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2259        && invert_tree_comparison
2260            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2261        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2262        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2263    (cnd @0 @1 @3)))
2264  (simplify
2265   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2266   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2267        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2268        && invert_tree_comparison
2269            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2270        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2271        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2272    (cnd @0 @3 @4)))
2274  /* A ? B : B -> B.  */
2275  (simplify
2276   (cnd @0 @1 @1)
2277   @1)
2279  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2280  (simplify
2281   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2282   (cnd @0 @2 @1)))
2284 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2285    return all -1 or all 0 results.  */
2286 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2287    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2288 (simplify
2289  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2290  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2291       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2292       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2293           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2294   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2296 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2297 (simplify
2298  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2299  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2300       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2301       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2302           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2303   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2306 /* Simplifications of comparisons.  */
2308 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2309    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2310    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2311 (for cmp  (le gt)
2312      acmp (lt ge)
2313  (simplify
2314   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2315   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2316    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2317 (for cmp  (ge lt)
2318      acmp (gt le)
2319  (simplify
2320   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2321   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2322    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2325 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2326    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2327    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2328    that with expression code iteration.  */
2329 (for cmp (tcc_comparison)
2330      icmp (inverted_tcc_comparison)
2331      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2332  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2333     and handle some more cases by using
2334       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2335     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2336     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2337  (simplify
2338   (bit_not (cmp @0 @1))
2339   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2340        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2341    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2342       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2343       a computed operator in the replacement tree thus we have
2344       to play the trick below.  */
2345    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2346              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2347     (if (ic == icmp)
2348      (icmp @0 @1)
2349      (if (ic == ncmp)
2350       (ncmp @0 @1))))))
2351  (simplify
2352   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2353   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2354             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2355    (if (ic == icmp)
2356     (icmp @0 @1)
2357     (if (ic == ncmp)
2358      (ncmp @0 @1))))))
2360 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2361    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2362    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2363    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2364    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2365 (for cmp (eq ne)
2366  (simplify
2367   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2368   (if (single_use (@2))
2369    (cmp @0 @1))))
2371 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2372    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2373    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2374    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2375 (for cmp (simple_comparison)
2376      scmp (swapped_simple_comparison)
2377  (simplify
2378   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2379   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2380   (if (integer_zerop (@1))
2381    (cmp @1 @2)
2382    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2383         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2384         && single_use (@3))
2385     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2386     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2387      (scmp @0 @2)
2388      (cmp @0 @2))))))
2390 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2391    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2392 (for cmp (eq ge le)
2393  (simplify
2394   (cmp @0 @0)
2395   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2396        || ! HONOR_NANS (@0))
2397    { constant_boolean_node (true, type); }
2398    (if (cmp != EQ_EXPR)
2399     (eq @0 @0)))))
2400 (for cmp (ne gt lt)
2401  (simplify
2402   (cmp @0 @0)
2403   (if (cmp != NE_EXPR
2404        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2405        || ! HONOR_NANS (@0))
2406    { constant_boolean_node (false, type); })))
2407 (for cmp (unle unge uneq)
2408  (simplify
2409   (cmp @0 @0)
2410   { constant_boolean_node (true, type); }))
2411 (for cmp (unlt ungt)
2412  (simplify
2413   (cmp @0 @0)
2414   (unordered @0 @0)))
2415 (simplify
2416  (ltgt @0 @0)
2417  (if (!flag_trapping_math)
2418   { constant_boolean_node (false, type); }))
2420 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2421 (for cmp (simple_comparison)
2422  (simplify
2423   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2424   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2425    (cmp @1 @0))))
2427 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2428 (for cmp (simple_comparison)
2429      scmp (swapped_simple_comparison)
2430  (simplify
2431   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2432   (if (single_use (@2)
2433        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2434    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2436 (for cmp (simple_comparison)
2437  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2438  (simplify
2439   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2440   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2441        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2442            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2443        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2444            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2445    (with
2446     {
2447       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2448       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2449         {
2450           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2451           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2452               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2453             type1 = float_type_node;
2454           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2455               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2456             type1 = double_type_node;
2457         }
2458       tree newtype
2459         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2460            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2461     }
2462     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2463      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2465  (simplify
2466   (cmp @0 REAL_CST@1)
2467   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2468   (switch
2469    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2470    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2471     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2472    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2473    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2474         && ! HONOR_SNANS (@1))
2475     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2476    /* Fold comparisons against infinity.  */
2477    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2478         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2479     (with
2480      {
2481        REAL_VALUE_TYPE max;
2482        enum tree_code code = cmp;
2483        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2484        if (neg)
2485          code = swap_tree_comparison (code);
2486      }
2487      (switch
2488       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2489       (if (code == GT_EXPR
2490            && ! HONOR_SNANS (@0))
2491        { constant_boolean_node (false, type); })
2492       (if (code == LE_EXPR)
2493        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2494        (if (! HONOR_NANS (@0))
2495         { constant_boolean_node (true, type); }
2496         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2497         (eq @0 @0)))
2498       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2499       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2500        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2501         (if (neg)
2502          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2503          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2504       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2505       (if (code == LT_EXPR)
2506        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2507         (if (neg)
2508          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2509          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2510       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2511       (if (code == NE_EXPR)
2512        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2513         (if (! HONOR_NANS (@0))
2514          (if (neg)
2515           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2516           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2517          (if (neg)
2518           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2519            { build_one_cst (type); })
2520           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2521            { build_one_cst (type); }))))))))))
2523  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2524     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2525     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2526     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2527  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2528   (for op (plus minus)
2529    (simplify
2530     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2531     (with
2532      {
2533        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2534                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2535      }
2536      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2537       (cmp @0 { tem; }))))))
2539  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2540     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2541     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2542     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2543  (if (flag_associative_math)
2544   (simplify
2545    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2546    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2547     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2548      (cmp { tem; } @1)))))
2550  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2551  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2552       && ! flag_errno_math)
2553   (for sq (SQRT)
2554    (simplify
2555     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2556     (switch
2557      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2558       (switch
2559        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2560        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2561         { constant_boolean_node (false, type); })
2562        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2563           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2564        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2565         { constant_boolean_node (true, type); })
2566        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2567        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2568      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2569       (switch
2570        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2571        (if (cmp == LT_EXPR)
2572         { constant_boolean_node (false, type); })
2573        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2574        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2575         { constant_boolean_node (true, type); })
2576        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2577        (if (cmp == LE_EXPR)
2578         (eq @0 @1))
2579        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2580           == or !=.  In the last case:
2582             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2584           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2585           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2586        (cmp @0 @1)))
2587      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2588       (with
2589        {
2590          REAL_VALUE_TYPE c2;
2591          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2592                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2593          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2594        }
2595        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2596         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2597         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2598          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2599          { constant_boolean_node (false, type); })
2600         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2601         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2602      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2603       (with
2604        {
2605          REAL_VALUE_TYPE c2;
2606          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2607                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2608          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2609        }
2610        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2611         (switch
2612          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2613             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2614          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2615           { constant_boolean_node (true, type); })
2616          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2617             don't care about NaNs.  */
2618          (if (! HONOR_NANS (@0))
2619           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2620          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2621             don't care about Infinities.  */
2622          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2623           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2624          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2625          (if (GENERIC)
2626           (truth_andif
2627            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2628            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2629         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2630         (if (! HONOR_NANS (@0))
2631          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2632          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2633          (if (GENERIC)
2634           (truth_andif
2635            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2636            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2638 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2639 (for cmp (eq ne)
2640  (simplify
2641   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2642   (if (!integer_zerop (@1))
2643    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2644     (cmp @0 @2)
2645     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2646      (with
2647       {
2648         bool ovf;
2649         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2650       }
2651       (if (ovf)
2652        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2653        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2654 (for cmp (lt le gt ge)
2655  (simplify
2656   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2657   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2658    (with
2659     {
2660       bool ovf;
2661       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2662     }
2663     (if (ovf)
2664      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2665                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2666      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2668 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2669 (simplify
2670  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2671  (if (types_match (@0, @1))
2672   (unordered @0 @1)))
2673 (simplify
2674  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2675  (if (types_match (@0, @1))
2676   (ordered @0 @1)))
2677 (simplify
2678  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2679  @2)
2680 (simplify
2681  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2682  @2)
2684 /* Simple range test simplifications.  */
2685 /* A < B || A >= B -> true.  */
2686 (for test1 (lt le le le ne ge)
2687      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2688  (simplify
2689   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2690   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2691        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2692    { constant_boolean_node (true, type); })))
2693 /* A < B && A >= B -> false.  */
2694 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2695      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2696  (simplify
2697   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2698   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2699        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2700    { constant_boolean_node (false, type); })))
2702 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2703 (for cmp (tcc_comparison)
2704      scmp (swapped_tcc_comparison)
2705  (simplify
2706   (cmp (negate @0) (negate @1))
2707   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2708        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2709            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2710    (scmp @0 @1)))
2711  (simplify
2712   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2713   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2714        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2715            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2716    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2717     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2718      (scmp @0 { tem; }))))))
2720 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2721 (for op (eq ne)
2722  (simplify
2723   (op (abs @0) zerop@1)
2724   (op @0 @1)))
2726 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2727 (for cmp (simple_comparison)
2728  (simplify
2729   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2730   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2731        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2732           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2733        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2734             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2735             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2736        && single_use (@0))
2737    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2738         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2739             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2740         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2741             || cmp == NE_EXPR
2742             || cmp == EQ_EXPR)
2743         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2744     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2745        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2746        constant which fold_convert produces.  */
2747     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2748      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2749                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2750      (cmp @00 (convert @1)))
2752     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2753      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2754      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2755            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2756            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2757                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2758           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2759               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2760                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2761                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2762                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2763               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2764                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2765                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2766       (cmp @00 (convert @10))
2767       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2768            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2769            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2770        (with
2771         {
2772           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2773           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2774           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2775           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2776         }
2777         (if (above || below)
2778          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2779           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2780           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2781            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2782            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2783             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2785 (for cmp (eq ne)
2786  /* A local variable can never be pointed to by
2787     the default SSA name of an incoming parameter.
2788     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2789  (simplify
2790   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2791   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2792        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2793    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2794     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2795          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2796      (if (cmp == NE_EXPR)
2797       { constant_boolean_node (true, type); }
2798       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2800 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2801 (for cmp (eq ne)
2803  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2804     Similarly for NE_EXPR.  */
2805  (simplify
2806   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2807   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2808        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2809    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2811  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2812  (simplify
2813   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2814   (cmp @0 @1))
2816  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2817     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2818  (simplify
2819   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2820   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2822  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2823  (simplify
2824   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2825   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2826    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2828  (simplify
2829   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2830   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2831    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2833 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2834    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2835 (for cmp (eq ne)
2836      icmp (ne eq)
2837  (simplify
2838   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2839   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2841 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2842    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2843 (simplify
2844  (cond
2845   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2846   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2847  (with {
2848     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2849   }
2850   (if (shift > 0)
2851    (bit_and
2852     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2853    (bit_and
2854     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2856 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2857    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2858 (for cmp (eq ne)
2859      ncmp (ge lt)
2860  (simplify
2861   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2862   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2863        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2864            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2865        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2866        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2867    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2868     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2870 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2871    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2872 (simplify
2873  (cond
2874   (lt @0 integer_zerop)
2875   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2876  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2877   (with {
2878     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2879    }
2880    (if (shift >= 0)
2881     (bit_and
2882      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2883      @1)
2884     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2885        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2886     (bit_and (convert @0) @1)))))
2888 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2889    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2890    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2891    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2892 (for cmp (simple_comparison)
2893  (simplify
2894   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2895   (with
2896    {
2897      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2898      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2899      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2900      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2901        {
2902          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2903          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2904        }
2905      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2906        {
2907          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2908          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2909        }
2910    }
2911    (if (base0 && base1)
2912     (with
2913      {
2914        int equal = 2;
2915        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2916           the value expressions might point to fields/elements
2917           of other vars etc.  */
2918        if (GENERIC
2919            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2920                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2921          ;
2922        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2923                 && decl_in_symtab_p (base1))
2924          equal = symtab_node::get_create (base0)
2925                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2926        else if ((DECL_P (base0)
2927                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2928                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2929                 && (DECL_P (base1)
2930                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2931                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2932          equal = (base0 == base1);
2933      }
2934      (if (equal == 1
2935           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2936               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2937               || off0 == off1
2938               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2939               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2940               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2941                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2942       (switch
2943        (if (cmp == EQ_EXPR)
2944         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2945        (if (cmp == NE_EXPR)
2946         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2947        (if (cmp == LT_EXPR)
2948         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2949        (if (cmp == LE_EXPR)
2950         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2951        (if (cmp == GE_EXPR)
2952         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2953        (if (cmp == GT_EXPR)
2954         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2955       (if (equal == 0
2956            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2957            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2958            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2959                || off0 == off1))
2960        (switch
2961         (if (cmp == EQ_EXPR)
2962          { constant_boolean_node (false, type); })
2963         (if (cmp == NE_EXPR)
2964          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2966 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2967 (for neeq (ne eq)
2968  (simplify
2969   (neeq @0 @1)
2970   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2971        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2972    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2974 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2975    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2976    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2977    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2978    canonicalizaion is not wanted.  */
2980 (for cmp (ne eq)
2981  (simplify
2982   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2983   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2984         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2985       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2986           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2987    (cmp @0 (convert @1)))))
2989 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2990 (for cmp (lt gt le ge)
2991  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2992     the specified precision will have known values.  */
2993  (simplify
2994   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2995   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2996        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2997    (with
2998     {
2999       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3000       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3001       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3002       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3003       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3004     }
3005     (switch
3006      (if (wi::eq_p (@1, max))
3007       (switch
3008        (if (cmp == GT_EXPR)
3009         { constant_boolean_node (false, type); })
3010        (if (cmp == GE_EXPR)
3011         (eq @2 @1))
3012        (if (cmp == LE_EXPR)
3013         { constant_boolean_node (true, type); })
3014        (if (cmp == LT_EXPR)
3015         (ne @2 @1))))
3016      (if (wi::eq_p (@1, min))
3017       (switch
3018        (if (cmp == LT_EXPR)
3019         { constant_boolean_node (false, type); })
3020        (if (cmp == LE_EXPR)
3021         (eq @2 @1))
3022        (if (cmp == GE_EXPR)
3023         { constant_boolean_node (true, type); })
3024        (if (cmp == GT_EXPR)
3025         (ne @2 @1))))
3026      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
3027       (switch
3028        (if (cmp == GT_EXPR)
3029         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
3030        (if (cmp == LE_EXPR)
3031         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
3032      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
3033       (switch
3034        (if (cmp == GE_EXPR)
3035         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
3036        (if (cmp == LT_EXPR)
3037         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
3038      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
3039           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3040           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3041              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3042              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3043              max associated with this sign bit.  */
3044           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
3045           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3046           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3047       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3048          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3049       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3050        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3051         (if (cmp == LE_EXPR)
3052          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3053          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3055 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3056  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3057  (simplify
3058   (cmp @0 REAL_CST@1)
3059   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3060        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3061    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3062                             ? false : true, type); })))
3064 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3065 (simplify
3066  (ne @0 integer_zerop)
3067  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3068       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3069   (non_lvalue @0)))
3070 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3071 (simplify
3072  (eq @0 integer_onep)
3073  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3074       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3075   (non_lvalue @0)))
3076 /* Do not handle
3077    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3078    bool_var != 1 becomes !bool_var
3079    here because that only is good in assignment context as long
3080    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3081    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3082    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3084 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3085    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3086    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3087    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3088 (for cmp (lt le ge gt)
3089      out (gt gt le le)
3090  (simplify
3091   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3092   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3093        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3094        && wi::ne_p (@1, 0)
3095        && single_use (@2))
3096    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3097                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3099 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3100    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3101    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3102 (for cmp (gt le)
3103  (simplify
3104   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3105   (if (single_use (@2)
3106        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3107        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3108        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3109    (cmp @1 @0))))
3111 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3112 /* A - B > A  */
3113 (for cmp (gt le)
3114      out (ne eq)
3115  (simplify
3116   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3117   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3118        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3119    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3120 /* A + B < A  */
3121 (for cmp (lt ge)
3122      out (ne eq)
3123  (simplify
3124   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3125   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3126        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3127    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3129 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3130    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3131 (for cmp (lt ge)
3132      out (ne eq)
3133  (simplify
3134   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3135   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3136    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3137     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3139 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3140    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3141    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3142    section that follows this one.
3144    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3145    the following:
3147    - the rule describes an identity
3149    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3150      multiplication
3152    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3153      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3154      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3155      when the operand has that value.)  */
3157 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3158  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3159  (simplify
3160   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3161   (if (!HONOR_SNANS (type))
3162    @0))
3164  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3165  (for root (SQRT CBRT)
3166   (simplify
3167    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3168     (root (mult @0 @1))))
3170  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3171  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3172   (simplify
3173    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3174     (exps (plus @0 @1))))
3176  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3177  (for root (SQRT CBRT)
3178   (simplify
3179    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3180     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3182  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3183  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3184   (simplify
3185    (rdiv @0 (exps:s @1))
3186     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3188  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3189       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3190   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3191   (simplify
3192    (logs (exps @0))
3193    @0)
3194   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3195   (simplify
3196    (exps (logs @0))
3197    @0))
3199  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3200     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3201     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3202  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3203       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3204   (simplify
3205    (logs (exps @0))
3206    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3207     (with {
3208       tree x;
3209       switch (exps)
3210         {
3211         CASE_CFN_EXP:
3212           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3213           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3214           break;
3215         CASE_CFN_EXP2:
3216           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3217           x = build_real (type, dconst2);
3218           break;
3219         CASE_CFN_EXP10:
3220         CASE_CFN_POW10:
3221           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3222           {
3223             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3224             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3225             x = build_real (type, dconst10);
3226           }
3227           break;
3228         default:
3229           gcc_unreachable ();
3230         }
3231       }
3232      (mult (logs { x; }) @0)))))
3234  (for logs (LOG LOG
3235             LOG2 LOG2
3236             LOG10 LOG10)
3237       exps (SQRT CBRT)
3238   (simplify
3239    (logs (exps @0))
3240    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3241     (with {
3242       tree x;
3243       switch (exps)
3244         {
3245         CASE_CFN_SQRT:
3246           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3247           x = build_real (type, dconsthalf);
3248           break;
3249         CASE_CFN_CBRT:
3250           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3251           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3252           break;
3253         default:
3254           gcc_unreachable ();
3255         }
3256       }
3257      (mult { x; } (logs @0))))))
3259  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3260  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3261       pows (POW)
3262   (simplify
3263    (logs (pows @0 @1))
3264    (mult @1 (logs @0))))
3266  (for sqrts (SQRT)
3267       cbrts (CBRT)
3268       pows (POW)
3269       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3270   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3271   (simplify
3272    (sqrts (exps @0))
3273    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3274   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3275   (simplify
3276    (cbrts (exps @0))
3277    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3278   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3279   (simplify
3280    (pows (exps @0) @1)
3281    (exps (mult @0 @1))))
3283  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3284  (for tans (TAN)
3285       atans (ATAN)
3286   (simplify
3287    (tans (atans @0))
3288    @0)))
3290 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3291 (simplify
3292  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3293  (abs @0))
3295 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3296 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3297  (simplify
3298   (fns (fns @0))
3299   (fns @0)))
3300 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3301 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3302  (simplify
3303   (fns integer_valued_real_p@0)
3304   @0))
3306 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3307 (simplify
3308  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3309  (abs @0))
3311 /* pow(1,x) -> 1.  */
3312 (simplify
3313  (POW real_onep@0 @1)
3314  @0)
3316 (simplify
3317  /* copysign(x,x) -> x.  */
3318  (COPYSIGN @0 @0)
3319  @0)
3321 (simplify
3322  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3323  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3324  (abs @0))
3326 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3327  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3328  (simplify
3329   (scale real_zerop@0 @1)
3330   @0)
3331  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3332  (simplify
3333   (scale @0 integer_zerop@1)
3334   @0)
3335  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3336  (simplify
3337   (scale REAL_CST@0 @1)
3338   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3339    @0)))
3341 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3342    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3344    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3345    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3346    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3347    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3349 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3350  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3351  (simplify
3352   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3353    (SIN @0))
3355  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3356  (simplify
3357   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3358   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3359    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3361  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3362  (simplify
3363   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3364    (TAN @0))
3366  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3367  (simplify
3368   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3369    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3371  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3372  (simplify
3373   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3374   (if (! HONOR_NANS (@0)
3375        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3376    (COS @0)))
3378  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3379  (simplify
3380   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3381   (if (! HONOR_NANS (@0)
3382        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3383    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3385  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3386  (simplify
3387   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3388    (POW @0 (plus @1 @2)))
3390  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3391  (simplify
3392   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3393    (POW (mult @0 @2) @1))
3395  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3396  (simplify
3397   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3398    (POWI (mult @0 @2) @1))
3400  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3401  (simplify
3402   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3403   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3404    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3406  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3407  (simplify
3408   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3409    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3411  (for sqrts (SQRT)
3412       cbrts (CBRT)
3413       pows (POW)
3414   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3415   (simplify
3416    (sqrts (sqrts @0))
3417    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3418   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3419   (simplify
3420    (sqrts (cbrts @0))
3421    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3422   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3423   (simplify
3424    (cbrts (sqrts @0))
3425    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3426   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3427   (simplify
3428    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3429    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3430   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3431   (simplify
3432    (sqrts (pows @0 @1))
3433    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3434   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3435   (simplify
3436    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3437    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3438   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3439   (simplify
3440    (pows (sqrts @0) @1)
3441    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3442   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3443   (simplify
3444    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3445    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3446   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3447   (simplify
3448    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3449    (pows @0 (mult @1 @2))))
3451  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3452  (simplify
3453   (CABS (complex @0 @0))
3454   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3456  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3457  (simplify
3458   (HYPOT @0 @0)
3459   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3461  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3462  (for cexps (CEXP)
3463       exps (EXP)
3464       cexpis (CEXPI)
3465   (simplify
3466    (cexps compositional_complex@0)
3467    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3468     (complex
3469      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3470      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3472 (if (canonicalize_math_p ())
3473  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3474  (for floors (FLOOR)
3475       truncs (TRUNC)
3476   (simplify
3477    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3478    (truncs @0))))
3480 (match double_value_p
3481  @0
3482  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3483 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3484             BUILT_IN_FLOORL
3485             BUILT_IN_CEILL
3486             BUILT_IN_ROUNDL
3487             BUILT_IN_NEARBYINTL
3488             BUILT_IN_RINTL)
3489      tos (BUILT_IN_TRUNC
3490           BUILT_IN_FLOOR
3491           BUILT_IN_CEIL
3492           BUILT_IN_ROUND
3493           BUILT_IN_NEARBYINT
3494           BUILT_IN_RINT)
3495  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3496  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3497   (simplify
3498    (froms (convert double_value_p@0))
3499    (convert (tos @0)))))
3501 (match float_value_p
3502  @0
3503  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3504 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3505             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3506             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3507             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3508             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3509             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3510      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3511           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3512           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3513           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3514           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3515           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3516  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3517     if x is a float.  */
3518  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3519       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3520   (simplify
3521    (froms (convert float_value_p@0))
3522    (convert (tos @0)))))
3524 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3525      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3526  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3527  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3528   (simplify
3529    (froms (convert double_value_p@0))
3530    (tos @0))))
3532 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3533             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3534      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3535  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3536     if x is a float.  */
3537  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3538   (simplify
3539    (froms (convert float_value_p@0))
3540    (tos @0))))
3542 (if (canonicalize_math_p ())
3543  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3544  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3545   (simplify
3546    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3547    (fix_trunc @0))))
3549 (if (canonicalize_math_p ())
3550  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3551  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3552            ICEIL LCEIL LLCEIL
3553            IROUND LROUND LLROUND)
3554   (simplify
3555    (fns integer_valued_real_p@0)
3556    (fix_trunc @0)))
3557  (if (!flag_errno_math)
3558   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3559   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3560    (simplify
3561     (rints integer_valued_real_p@0)
3562     (fix_trunc @0)))))
3564 (if (canonicalize_math_p ())
3565  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3566       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3567       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3568   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3569      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3570   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3571        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3572    (simplify
3573     (ifn @0)
3574     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3575   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3576      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3577   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3578        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3579    (simplify
3580     (llfn @0)
3581     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3583 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3584 (simplify
3585  (CPROJ @0)
3586  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3587    @0))
3589 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3590    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3591 (simplify
3592  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3593  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3594   { build_complex_inf (type, false); }))
3596 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3597 (simplify
3598  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3599  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3600   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3602 (for pows (POW)
3603      sqrts (SQRT)
3604      cbrts (CBRT)
3605  (simplify
3606   (pows @0 REAL_CST@1)
3607   (with {
3608     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3609     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3610    }
3611    (switch
3612     /* pow(x,0) -> 1.  */
3613     (if (real_equal (value, &dconst0))
3614      { build_real (type, dconst1); })
3615     /* pow(x,1) -> x.  */
3616     (if (real_equal (value, &dconst1))
3617      @0)
3618     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3619     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3620      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3621     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3622     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3623          && canonicalize_math_p ()
3624          && real_equal (value, &dconsthalf))
3625      (sqrts @0))
3626     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3627     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3628          && canonicalize_math_p ()
3629          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3630              real_equal (value, &tmp)))
3631      (cbrts @0))))))
3633 /* powi(1,x) -> 1.  */
3634 (simplify
3635  (POWI real_onep@0 @1)
3636  @0)
3638 (simplify
3639  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3640  (switch
3641   /* powi(x,0) -> 1.  */
3642   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3643    { build_real (type, dconst1); })
3644   /* powi(x,1) -> x.  */
3645   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3646    @0)
3647   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3648   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3649    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3651 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3653    These are conceptually similar to the transformations performed for
3654    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3655    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3657 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3658    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3659    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3660    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3661    operation and convert the result to the desired type.  */
3662 (for op (plus minus)
3663   (simplify
3664     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3665     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3666          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3667             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3668          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3669          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3670          /* The precision of the type of each operand must match the
3671             precision of the mode of each operand, similarly for the
3672             result.  */
3673          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3674              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3675          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3676              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3677          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3678          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3679          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3680          && types_match (@0, type)
3681          && (types_match (@0, @1)
3682              /* Or the second operand is const integer or converted const
3683                 integer from valueize.  */
3684              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3685       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3686         (op @0 (convert @1))
3687         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3688          (convert (op (convert:utype @0)
3689                       (convert:utype @1))))))))
3691 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3692    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3693    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3694    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3695    arithmetic operation.  */
3696 (for op (minus plus)
3697  (simplify
3698   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3699   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3700        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3701           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3702        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3703        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3704        /* The precision of the type of each operand must match the
3705           precision of the mode of each operand, similarly for the
3706           result.  */
3707        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3708            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3709        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3710            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3711        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3712        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3713        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3714        && types_match (@0, @1)
3715        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3716            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3717        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3718                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3719    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3720     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3721      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3722     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3723      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3724                (convert:utype @4))))))))
3726 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3727    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3728 (for op (lt le gt ge)
3729      ext (min min max max)
3730  (simplify
3731   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3732   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3733        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3734    (op @0 (ext @1 @2)))))
3736 (simplify
3737  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3738  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3739  { integer_zero_node; })
3741 (simplify
3742  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3743  (SIGNBIT @0)
3744  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3745   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3747 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3748 (for cmp (eq ne)
3749  (for op (plus minus)
3750       rop (minus plus)
3751   (simplify
3752    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3753    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3754         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3755         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3756         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3757     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3758      (if (TREE_OVERFLOW (res)
3759           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3760       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3761       (if (single_use (@3))
3762        (cmp @0 { res; }))))))))
3763 (for cmp (lt le gt ge)
3764  (for op (plus minus)
3765       rop (minus plus)
3766   (simplify
3767    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3768    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3769         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3770     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3771      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3772       {
3773         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3774                                 "when simplifying conditional to constant"),
3775                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3776         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3777         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3778         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3779                         != (op == MINUS_EXPR);
3780         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3781       }
3782       (if (single_use (@3))
3783        (with
3784         {
3785           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3786                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3787                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3788                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3789         }
3790         (cmp @0 { res; })))))))))
3792 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3794 (simplify
3795  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3796  (switch
3797   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3798        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3799    (switch
3800     (if (integer_zerop (@2))
3801      (view_convert (realpart @0)))
3802     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3803      (view_convert (imagpart @0)))))
3804   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3805        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3806        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3807        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3808        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3809        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3810             && integer_zerop (@2))
3811            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3812               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3813            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3814                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3815                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3816                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3817                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3818                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3819                                             - TYPE_PRECISION (type))
3820                                          : 0)) == 0)))
3821    (convert @0))))
3823 /* Simplify vector extracts.  */
3825 (simplify
3826  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3827  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3828       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3829           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3830               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3831   (with
3832    {
3833      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3834                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3835      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3836      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3837      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3838      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3839    }
3840    (if (n != 0
3841         && (idx % width) == 0
3842         && (n % width) == 0
3843         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3844     (with
3845      {
3846        idx = idx / width;
3847        n = n / width;
3848        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3849        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3850        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3851          {
3852            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3853            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3854              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3855          }
3856      }
3857      (switch
3858       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3859       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3860        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3861         { build_constructor (type, NULL); }
3862         (with
3863          {
3864            idx /= k;
3865            n /= k;
3866          }
3867          (if (n == 1)
3868           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3869            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3870            { build_zero_cst (type); })
3871           {
3872             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3873             vec_alloc (vals, n);
3874             for (unsigned i = 0;
3875                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3876               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3877                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3878             build_constructor (type, vals);
3879           }))))
3880       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3881       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3882        (switch
3883         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3884          { build_zero_cst (type); })
3885         (if (n == k)
3886          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3887         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3888                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))