Use non-throwing is_directory in filesystem::create_directory
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob5ba1304af4e15349689da6dd7dc857915fa2d8c6
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) 2014-2018 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
87                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
88       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
89 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
90 (match (nop_convert @0)
91  @0) 
93 /* Simplifications of operations with one constant operand and
94    simplifications to constants or single values.  */
96 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
97   (simplify
98     (op @0 integer_zerop)
99     (non_lvalue @0)))
101 /* 0 +p index -> (type)index */
102 (simplify
103  (pointer_plus integer_zerop @1)
104  (non_lvalue (convert @1)))
106 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
107 (simplify
108  (pointer_diff @0 integer_zerop)
109  (convert @0))
111 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
112    Likewise if the operands are reversed.  */
113 (simplify
114  (plus:c @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
119 (simplify
120  (minus @0 real_zerop@1)
121  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
122   (non_lvalue @0)))
124 /* Simplify x - x.
125    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
126    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
127    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
128    is volatile.  */
129 (simplify
130  (minus @0 @0)
131  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
132   { build_zero_cst (type); }))
133 (simplify
134  (pointer_diff @@0 @0)
135  { build_zero_cst (type); })
137 (simplify
138  (mult @0 integer_zerop@1)
139  @1)
141 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
142    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
143    same in modes with signed zeros, since multiplying a
144    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
145 (simplify
146  (mult @0 real_zerop@1)
147  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
148   @1))
150 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
151    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
152 (simplify
153  (mult @0 real_onep)
154  (if (!HONOR_SNANS (type)
155       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
156           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
157   (non_lvalue @0)))
159 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
160 (simplify
161  (mult @0 real_minus_onep)
162   (if (!HONOR_SNANS (type)
163        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
164            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
165    (negate @0)))
167 (for cmp (gt ge lt le)
168      outp (convert convert negate negate)
169      outn (negate negate convert convert)
170  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
172  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
174  (simplify
175   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
176   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
177        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
178    (switch
179     (if (types_match (type, float_type_node))
180      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
181     (if (types_match (type, double_type_node))
182      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
183     (if (types_match (type, long_double_type_node))
184      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
185  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
187  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
189  (simplify
190   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
191   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
192        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
193    (switch
194     (if (types_match (type, float_type_node))
195      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
196     (if (types_match (type, double_type_node))
197      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
198     (if (types_match (type, long_double_type_node))
199      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
201 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
202 (simplify
203  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
204  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (abs @0)))
207 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
208 (simplify
209  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
210  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
211   (negate (abs @0))))
213 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
214 (simplify
215  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
216  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
217   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
219 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
220 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
221   (simplify
222     (op @0 integer_onep)
223     (non_lvalue @0)))
225 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
226    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
227    toward zero.
228    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
229 (simplify
230  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
231  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
232       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
234           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
235   (rshift @0 @2)))
237 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
238    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
239    traps enables better optimizations than these anyway.  */
240 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
241  /* 0 / X is always zero.  */
242  (simplify
243   (div integer_zerop@0 @1)
244   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
245   (if (!integer_zerop (@1))
246    @0))
247   /* X / -1 is -X.  */
248  (simplify
249    (div @0 integer_minus_onep@1)
250    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
251     (negate @0)))
252  /* X / X is one.  */
253  (simplify
254   (div @0 @0)
255   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
256      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
257   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
258    { build_one_cst (type); }))
259  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
260  (simplify
261    (div:C @0 (abs @0))
262    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
264     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
265           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
266  /* X / -X is -1.  */
267  (simplify
268    (div:C @0 (negate @0))
269    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
270         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
271     { build_minus_one_cst (type); })))
273 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
274    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
275 (simplify
276  (floor_div @0 @1)
277  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
278       && TYPE_UNSIGNED (type))
279   (trunc_div @0 @1)))
281 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
282    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
283 (for div (trunc_div exact_div)
284  (simplify
285   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
286   (with {
287     bool overflow_p;
288     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
289                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
290    }
291    (if (!overflow_p)
292     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
293     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
294          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
295      { build_zero_cst (type); })))))
297 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
298    overflow is different.  */
299 (simplify
300  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
301  (with {
302    bool overflow_p;
303    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
304                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
305   }
306   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
307      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
308   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
309    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
311 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv @0 @0)
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_one_cst (type); }))
320 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
321    NaNs or Infinities.  */
322 (simplify
323  (rdiv:C @0 (negate @0))
324  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
325       && ! HONOR_NANS (type)
326       && ! HONOR_INFINITIES (type))
327   { build_minus_one_cst (type); }))
329 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
330 (simplify
331  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
332   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
333        && ! HONOR_NANS (type)
334        && ! HONOR_INFINITIES (type))
335    (switch
336     (if (types_match (type, float_type_node))
337      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
338     (if (types_match (type, double_type_node))
339      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
340     (if (types_match (type, long_double_type_node))
341      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
343 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
344 (simplify
345  (rdiv @0 real_onep)
346  (if (!HONOR_SNANS (type))
347   (non_lvalue @0)))
349 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
350 (simplify
351  (rdiv @0 real_minus_onep)
352  (if (!HONOR_SNANS (type))
353   (negate @0)))
355 (if (flag_reciprocal_math)
356  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
357  (simplify
358   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
359   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
361  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
362  (simplify
363   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
364   (with
365    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
366    (if (tem)
367     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
369  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
370  (simplify
371   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
372    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
374 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
375 (simplify
376  (rdiv @0 (negate @1))
377  (rdiv (negate @0) @1))
379 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
380 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
381  (simplify
382   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
383   (if (integer_pow2p (@2)
384        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
385        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
386        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
387    (rshift (convert @0)
388            { build_int_cst (integer_type_node,
389                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
391 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
392    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
393    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
394    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
395    tell if it is or not in a portable manner.  */
396 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
397  (simplify
398   (rdiv @0 cst@1)
399   (if (optimize)
400    (if (flag_reciprocal_math
401         && !real_zerop (@1))
402     (with
403      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
404      (if (tem)
405       (mult @0 { tem; } )))
406     (if (cst != COMPLEX_CST)
407      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
408       (if (inverse)
409        (mult @0 { inverse; } ))))))))
411 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
412  /* 0 % X is always zero.  */
413  (simplify
414   (mod integer_zerop@0 @1)
415   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
416   (if (!integer_zerop (@1))
417    @0))
418  /* X % 1 is always zero.  */
419  (simplify
420   (mod @0 integer_onep)
421   { build_zero_cst (type); })
422  /* X % -1 is zero.  */
423  (simplify
424   (mod @0 integer_minus_onep@1)
425   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
426    { build_zero_cst (type); }))
427  /* X % X is zero.  */
428  (simplify
429   (mod @0 @0)
430   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
431   (if (!integer_zerop (@0))
432    { build_zero_cst (type); }))
433  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
434  (simplify
435   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
436   @2)
437  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
438  (simplify
439   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
440   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
441        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
442        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
443                              TYPE_SIGN (type)))
444    { build_zero_cst (type); })))
446 /* X % -C is the same as X % C.  */
447 (simplify
448  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
449   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
450        && !TREE_OVERFLOW (@1)
451        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
452        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
453        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
454        && !sign_bit_p (@1, @1))
455    (trunc_mod @0 (negate @1))))
457 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
458 (simplify
459  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
461       && !TYPE_UNSIGNED (type)
462       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
464       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
465          Y might be -1, because we would then change valid
466          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
467       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
468           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
469                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
470   (trunc_mod @0 (convert @1))))
472 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
473 (simplify
474  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
475  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
476   (convert (trunc_mod @0 @1))))
478 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
479    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
480    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
481    to A & ((C << N) - 1).  */
482 (match (power_of_two_cand @1)
483  INTEGER_CST@1)
484 (match (power_of_two_cand @1)
485  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
486 (for mod (trunc_mod floor_mod)
487  (simplify
488   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
489   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
490         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
491         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
492         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
493    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
495 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
496 (simplify
497  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
498  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
500                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
501                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
502                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
504 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
505 (simplify
506  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
507  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
508   (bit_and @0 (negate @1))))
510 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
511 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
512  (simplify
513   (div (mult:c @0 @1) @1)
514   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
515        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
516    @0)))
518 (for op (negate abs)
519  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
520  (for coss (COS COSH)
521   (simplify
522    (coss (op @0))
523     (coss @0)))
524  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
525  (for pows (POW)
526   (simplify
527    (pows (op @0) REAL_CST@1)
528    (with { HOST_WIDE_INT n; }
529     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
530      (pows @0 @1)))))
531  /* Likewise for powi.  */
532  (for pows (POWI)
533   (simplify
534    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
535    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
536     (pows @0 @1))))
537  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
538  (for hypots (HYPOT)
539   (simplify
540    (hypots (op @0) @1)
541    (hypots @0 @1))
542   (simplify
543    (hypots @0 (op @1))
544    (hypots @0 @1)))
545  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
546  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
547   (simplify
548    (copysigns (op @0) @1)
549    (copysigns @0 @1))))
551 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
552 (simplify
553  (mult (abs@1 @0) @1)
554  (mult @0 @0))
556 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557 (for coss (COS COSH)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  (simplify
560   (coss (copysigns @0 @1))
561    (coss @0)))
563 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
564 (for pows (POW)
565      copysigns (COPYSIGN)
566  (simplify
567   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
568   (with { HOST_WIDE_INT n; }
569    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
570     (pows @0 @1)))))
571 /* Likewise for powi.  */
572 (for pows (POWI)
573      copysigns (COPYSIGN)
574  (simplify
575   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
576   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
577    (pows @0 @1))))
579 (for hypots (HYPOT)
580      copysigns (COPYSIGN)
581  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
582  (simplify
583   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
584   (hypots @0 @2))
585  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
586  (simplify
587   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
588   (hypots @0 @1)))
590 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
591 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
592  (simplify
593   (copysigns @0 REAL_CST@1)
594   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
595    (negate (abs @0))
596    (abs @0))))
598 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
599 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
600  (simplify
601   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
602   (copysigns @0 @2)))
604 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
605 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
606  (simplify
607   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
608   (mult @0 @0)))
610 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
611 (for ccoss (CCOS CCOSH)
612  (simplify
613   (ccoss (negate @0))
614    (ccoss @0)))
616 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
617 (for ops (conj negate)
618  (for cabss (CABS)
619   (simplify
620    (cabss (ops @0))
621    (cabss @0))))
623 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
624 (simplify
625  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
626   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
627        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
628    (lshift @0 @2)))
630 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
631    into ((1 << C) >> x). */
632 (simplify
633  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
634   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
635        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
636        && single_use (@1))
637    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
638      (rshift (lshift @0 @2) @3)
639    (with
640     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
641     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
643 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
644 (simplify
645  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
646   (if (flag_associative_math
647        && single_use (@3))
648    (with
649     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
650     (if (tem)
651      (rdiv { tem; } @1)))))
653 /* Simplify ~X & X as zero.  */
654 (simplify
655  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
656   { build_zero_cst (type); })
658 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
659 (simplify
660   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
661   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
662     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
664 (for bitop (bit_and bit_ior)
665      cmp (eq ne)
666  /* PR35691: Transform
667     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
668     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
669  (simplify
670   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
672         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
673         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
674     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
675  /* Transform:
676     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
677     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
678  (simplify
679   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
681         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
682         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
683     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
685 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
686 (simplify
687  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
688   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
689 (simplify
690  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
691  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
692   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
694 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
695 (simplify
696  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
697   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
699 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
700 (for op (bit_ior bit_xor plus)
701  (simplify
702   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
703    (bit_xor @0 @1))
704  (simplify
705   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
706   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
707    (bit_xor @0 @1))))
709 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
710 (simplify
711   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
712   (bit_ior @0 @1))
714 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
715 (simplify
716  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
717  @2)
719 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
720 (simplify
721  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
722  (bit_not (bit_and @0 @1)))
724 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
725 (simplify
726  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
727  (bit_and @0 @1))
729 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
730 (simplify
731  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
732  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
734 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
735 (for op (bit_and bit_xor)
736  (simplify
737   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
738   @2))
740 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
741 (simplify
742  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
743  @2)
745 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
746 (simplify
747  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
748  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
750 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
751 #if GIMPLE
752 (simplify
753  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
754  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
755       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
756   (bit_xor @0 @1)))
757 #endif
759 /* X % Y is smaller than Y.  */
760 (for cmp (lt ge)
761  (simplify
762   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
763   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
764    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
765 (for cmp (gt le)
766  (simplify
767   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
769    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
771 /* x | ~0 -> ~0  */
772 (simplify
773  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
774  @1)
776 /* x | 0 -> x  */
777 (simplify
778  (bit_ior @0 integer_zerop)
779  @0)
781 /* x & 0 -> 0  */
782 (simplify
783  (bit_and @0 integer_zerop@1)
784  @1)
786 /* ~x | x -> -1 */
787 /* ~x ^ x -> -1 */
788 /* ~x + x -> -1 */
789 (for op (bit_ior bit_xor plus)
790  (simplify
791   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
792   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
794 /* x ^ x -> 0 */
795 (simplify
796   (bit_xor @0 @0)
797   { build_zero_cst (type); })
799 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
800 (simplify
801   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
802   (bit_not @0))
804 /* x & ~0 -> x  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_all_onesp)
807   (non_lvalue @0))
809 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
810 (for bitop (bit_and bit_ior)
811  (simplify
812   (bitop @0 @0)
813   (non_lvalue @0)))
815 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
816 #if GIMPLE
817 (simplify
818  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
820       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
821   @0))
822 #endif
824 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
825 (simplify
826  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
827  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
829 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
830 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
831 (for bitop (bit_and bit_ior)
832  (simplify
833   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
834   (bitop @0 (bit_not @1))))
836 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
837 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
838 (for bitop (bit_and bit_ior)
839      rbitop (bit_ior bit_and)
840  (simplify
841   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
842   (bitop @1 @2)))
844 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
845 (simplify
846  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
847  (bit_xor @0 @1))
849 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
850 (simplify
851  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
852  (bit_and @0 @1))
854 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
856 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
857 (for op (plus bit_ior bit_xor)
858  (simplify
859   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
860   (bit_ior @0 @1)))
862 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
863 (simplify
864  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
865  (plus @0 @1))
867 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
868 (simplify
869  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
871       && !TYPE_SATURATING (type))
872   (bit_and @0 @1)))
874 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
875 (simplify
876  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
877  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
878       && !TYPE_SATURATING (type))
879   (bit_ior @0 @1)))
881 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
882 (simplify
883  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
884  (bit_and @0 @1))
886 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
887 (simplify
888  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
889  (bit_xor @0 @1))
891 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
892 (simplify
893  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
894  (bit_xor @0 @1))
896 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
897 (simplify
898  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
899  (bit_and @0 @1))
901 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
902    ~x | ~y -> ~(x & y) */
903 (for op (bit_and bit_ior)
904      rop (bit_ior bit_and)
905  (simplify
906   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
907   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
908        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
909    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
911 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
912    with a constant, and the two constants have no bits in common,
913    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
914    simplifications.  */
915 (for op (bit_xor plus)
916  (simplify
917   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
918       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
921        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
922    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
924 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
925 (simplify
926  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
928   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
930 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
931 (simplify
932  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
933  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
934       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
935   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
937 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
938 (simplify
939  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
941   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
943 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
944 (for opo (bit_and bit_xor)
945      opi (bit_xor bit_and)
946  (simplify
947   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
948   (bit_and (bit_not @0) @1)))
950 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
951    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
952    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
953    constants are involved.  For example, convert
954      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
955    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
956 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
957      rop (bit_ior bit_and bit_and)
958  (simplify
959   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
960   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
961        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
962    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
964 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
965 /* (X & Y) & Y -> X & Y
966    (X | Y) | Y -> X | Y  */
967 (for op (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
970   @2))
971 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
972 (simplify
973  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
974  (convert @0))
975 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
976    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
977 (for op (bit_and bit_ior)
978  (simplify
979   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
980   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
981        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
982    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
983     (op @3 (convert @2))
984     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
985      (op (convert @1) @5))))))
986 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
987 (simplify
988  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
990       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
991   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
993 (simplify
994  (abs (abs@1 @0))
995  @1)
996 (simplify
997  (abs (negate @0))
998  (abs @0))
999 (simplify
1000  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1001  @0)
1003 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1004 (match negate_expr_p
1005  INTEGER_CST
1006  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1007        && TYPE_UNSIGNED (type))
1008       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1009           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1010 (match negate_expr_p
1011  FIXED_CST)
1012 (match negate_expr_p
1013  (negate @0)
1014  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1015 (match negate_expr_p
1016  REAL_CST
1017  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1018 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1019    ways.  */
1020 (match negate_expr_p
1021  VECTOR_CST
1022  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1023 (match negate_expr_p
1024  (minus @0 @1)
1025  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1026       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1027           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1028           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1030 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1031 (simplify
1032  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1033   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1034        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1035    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1037 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1038 (simplify
1039  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1040  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1041       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1042   (minus (negate @1) @0)))
1044 /* -(A - B) -> B - A.  */
1045 (simplify
1046  (negate (minus @0 @1))
1047  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1048       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1049           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1050           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1051   (minus @1 @0)))
1052 (simplify
1053  (negate (pointer_diff @0 @1))
1054  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1055   (pointer_diff @1 @0)))
1057 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1058 (simplify
1059  (minus @0 negate_expr_p@1)
1060  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1061  (plus @0 (negate @1))))
1063 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1064    when profitable.
1065    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1066    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1067    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1068    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1069 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1070  (simplify
1071   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1072   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1073          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1075         || types_match (@0, @1))
1076        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1077           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1078           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1079           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1080           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1081        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1082        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1083               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1084            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1085            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1086               mode.  */
1087            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1088            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1089               of its mode.  */
1090            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1091    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1093 (for bitop (bit_and bit_ior)
1094      rbitop (bit_ior bit_and)
1095   /* (x | y) & x -> x */
1096   /* (x & y) | x -> x */
1097  (simplify
1098   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1099   @0)
1100  /* (~x | y) & x -> x & y */
1101  /* (~x & y) | x -> x | y */
1102  (simplify
1103   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1104   (bitop @0 @1)))
1106 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1107 (simplify
1108   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1109   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1111 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1112 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1113  (simplify
1114   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1115   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1116    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1117       folded to a constant.  */
1118    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1119    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1120       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1121       the values involved are such that the operation can't be decided at
1122       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1123       that combination can be decided at compile time.
1125       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1126       oscillation.  */
1127    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1128     (if (cst1)
1129      (bitop @1 { cst1; })
1130      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1131       (if (cst2)
1132        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1134 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1135    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1136 (match truth_valued_p
1137  @0
1138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1139 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1140  (match truth_valued_p
1141   (op @0 @1)))
1142 (match truth_valued_p
1143   (truth_not @0))
1145 (match (logical_inverted_value @0)
1146  (truth_not @0))
1147 (match (logical_inverted_value @0)
1148  (bit_not truth_valued_p@0))
1149 (match (logical_inverted_value @0)
1150  (eq @0 integer_zerop))
1151 (match (logical_inverted_value @0)
1152  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1153 (match (logical_inverted_value @0)
1154  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1156 /* X & !X -> 0.  */
1157 (simplify
1158  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1159  { build_zero_cst (type); })
1160 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1161 (for op (bit_ior bit_xor)
1162  (simplify
1163   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1164   { constant_boolean_node (true, type); }))
1165 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1166 (for op (eq ne)
1167  (simplify
1168   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1169   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1171 /* ~~x -> x */
1172 (simplify
1173   (bit_not (bit_not @0))
1174   @0)
1176 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1177 (simplify
1178  (bit_not (convert? (negate @0)))
1179  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1180       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1181   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1183 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1184 (simplify
1185  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1186  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1188 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1189 (simplify
1190  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1191  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1192       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1193   (convert (negate @0))))
1194 (simplify
1195  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1196  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1197       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1198   (convert (negate @0))))
1200 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1201 (simplify
1202  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1203  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1205 (simplify
1206  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1207  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208   (convert (bit_xor @0 @1))))
1210 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1211 (simplify
1212  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1213  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1214   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1216 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1217 (simplify
1218  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1219  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1221 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1222 (simplify
1223  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1224  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1225       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1226   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1228 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1229 (for cmp (gt lt ge le)
1230 (simplify
1231  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1232   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1234 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1235    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1236 (for cmp (eq ne)
1237  (simplify
1238   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1241        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1242    (cmp @0 @2))))
1244 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1245    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1246 (for cmp (eq ne)
1247  (simplify
1248   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1250        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1251        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1252    (cmp @0 @2))))
1254 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1255    x * C RELOP y * C into:
1257    x RELOP y for nonnegative C
1258    y RELOP x for negative C  */
1259 (for cmp (lt gt le ge)
1260  (simplify
1261   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1263        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1264    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265     (cmp @0 @2)
1266    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1267         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1268     (cmp @2 @0))))))
1270 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1271 (for cmp (le gt)
1272      icmp (gt le)
1273  (simplify
1274   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1275    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1277         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1278         && (wi::to_wide (@2)
1279             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1280     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1281      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1283 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1284 (for cmp (simple_comparison)
1285  (simplify
1286   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1287   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1288    (cmp @0 @1))))
1290 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1291 (for cmp (simple_comparison)
1292  (simplify
1293   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295        && integer_nonzerop (@1)
1296        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1297        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1298    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1299            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1300                                                    &neg_overflow); }
1301     (switch
1302      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1303        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1304         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1305         (if (code == LT_EXPR)
1306          (lt @0 { lo; })
1307          (ge @0 { lo; }))))
1308      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1309        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1310         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1311         (if (code == LE_EXPR)
1312          (le @0 { hi; })
1313          (gt @0 { hi; }))))
1314      (if (!lo && !hi)
1315       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1316      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1317       (ge @0 { lo; }))
1318      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1319       (le @0 { hi; }))
1320      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1321       (lt @0 { lo; }))
1322      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1323       (gt @0 { hi; }))
1324      (if (GENERIC)
1325       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1326                            lo, hi); })
1327      (with
1328       {
1329         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1330         if (etype)
1331           {
1332             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1333               etype = unsigned_type_for (etype);
1334             hi = fold_convert (etype, hi);
1335             lo = fold_convert (etype, lo);
1336             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1337           }
1338       }
1339       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1340        (if (code == EQ_EXPR)
1341         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1342         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1344 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1345 (for op (lt le ge gt)
1346  (simplify
1347   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1348   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1349        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1350    (op @0 @1))))
1351 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1352 (for op (eq ne minus)
1353  (simplify
1354   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1355   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1356        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1357            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1358    (op @0 @1))))
1360 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1361 (for op (lt le ge gt)
1362  (simplify
1363   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1364   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366    (op @0 @1))))
1367 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1368 (for op (eq ne minus)
1369  (simplify
1370   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1373            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1374    (op @0 @1))))
1375 /* And for pointers...  */
1376 (for op (simple_comparison)
1377  (simplify
1378   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1379   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1380    (op @0 @1))))
1381 (simplify
1382  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1383  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1384       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1385   (pointer_diff @0 @1)))
1387 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1388 (for op (lt le ge gt)
1389  (simplify
1390   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1391   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (op @1 @0))))
1394 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1395 (for op (eq ne minus)
1396  (simplify
1397   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1398   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1400            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1401    (op @1 @0))))
1402 /* And for pointers...  */
1403 (for op (simple_comparison)
1404  (simplify
1405   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1406   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1407    (op @1 @0))))
1408 (simplify
1409  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1410  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1411       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1412   (pointer_diff @1 @0)))
1414 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1415 (for op (lt le gt ge)
1416  (simplify
1417   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1420        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1421    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1422 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1423 (for op (eq ne)
1424  (simplify
1425   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1426   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1427        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1428            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1429        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1430        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1431        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1432    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1433  (simplify
1434   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1435   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1436        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1437        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1438    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1440 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1441    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1442 (for op (simple_comparison)
1443  (simplify
1444   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1445   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1446        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1447            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1448                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1449        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1450    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1452 /* Transform:
1453  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1454  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1455  */
1456 (for cmp (eq ne)
1457      ocmp (lt ge)
1458  (simplify
1459   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1460   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1461        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1462    (ocmp @0 @1))))
1464 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1465 (for cmp (eq ne)
1466  (simplify
1467   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1468   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1469    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1471 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1472    possibly set.  */
1473 (match with_possible_nonzero_bits
1474  INTEGER_CST@0)
1475 (match with_possible_nonzero_bits
1476  SSA_NAME@0
1477  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1478 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1479 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1480  with_possible_nonzero_bits@0)
1481 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1482  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1484 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1485    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1486 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1487  INTEGER_CST@0)
1488 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1489  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1491 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1492 (for cmp (eq ne)
1493  (simplify
1494   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1495   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1496    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1498 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1499    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1500    zero throughout its computed value range,
1501    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1502    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1503    and 0's otherwise.
1504    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1505    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1506    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1508 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1509      outer_op (bit_xor bit_ior)
1510 (simplify
1511  (outer_op
1512   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1513  (with
1514   {
1515     bool fail = false;
1516     wide_int zero_mask_not;
1517     wide_int C0;
1518     wide_int cst_emit;
1520     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1521       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1522     else
1523       fail = true;
1525     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1526       {
1527         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1528         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1529       }
1530     else
1531       {
1532         C0 = wi::to_wide (@0);
1533         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1534       }
1535   }
1536   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1537    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1538    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1539     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1541 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1542 (simplify
1543   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1544   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1546 /* Pattern match
1547      tem1 = (long) ptr1;
1548      tem2 = (long) ptr2;
1549      tem3 = tem2 - tem1;
1550      tem4 = (unsigned long) tem3;
1551      tem5 = ptr1 + tem4;
1552    and produce
1553      tem5 = ptr2;  */
1554 (simplify
1555   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1556   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1557   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1558        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1559             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1560    @1))
1561 (simplify
1562   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1563   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1564    (convert @1)))
1566 /* Pattern match
1567      tem = (sizetype) ptr;
1568      tem = tem & algn;
1569      tem = -tem;
1570      ... = ptr p+ tem;
1571    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1572      ... = ptr & ~algn;  */
1573 (simplify
1574   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1575   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1576    (bit_and @0 { algn; })))
1578 /* Try folding difference of addresses.  */
1579 (simplify
1580  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1581  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1582   (with { poly_int64 diff; }
1583    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1584     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1585 (simplify
1586  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1587  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1588   (with { poly_int64 diff; }
1589    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1590     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1591 (simplify
1592  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1593  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1595   (with { poly_int64 diff; }
1596    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1597     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1598 (simplify
1599  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1600  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1601       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1602   (with { poly_int64 diff; }
1603    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1604     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1606 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1607    be able to fold this expression using the object or function's
1608    alignment.  */
1609 (simplify
1610  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1611  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1612       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1613   (with
1614    {
1615      unsigned int align;
1616      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1617      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1618    }
1619    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1620     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1621                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1624 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1625 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1627  /* Contract negates.  */
1628  /* A + (-B) -> A - B */
1629  (simplify
1630   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1631   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1632   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1633        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1634    (with
1635     {
1636      tree t1 = type;
1637      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1638          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1639        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1640     }
1641     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1642  /* A - (-B) -> A + B */
1643  (simplify
1644   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1645   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1647    (with
1648     {
1649      tree t1 = type;
1650      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1651          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1652        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1653     }
1654     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1655  /* -(T)(-A) -> (T)A
1656     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1657     happen without overflow.  */
1658  (simplify
1659   (negate (convert (negate @1)))
1660   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1661        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1662            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1663                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1664        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1665        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1666    (convert @1)))
1667  (simplify
1668   (negate (convert negate_expr_p@1))
1669   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1670        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1671             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1672             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1673            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1674    (convert (negate @1))))
1675  (simplify
1676   (negate (nop_convert (negate @1)))
1677   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1678        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1679    (view_convert @1)))
1681  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1682     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1683  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1684       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1686   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1687      irrespective of overflow issues.  */
1688   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1689   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1690   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1691   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1692   (simplify
1693     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1694     @1)
1695   (simplify
1696     (minus (minus @0 @1) @0)
1697     (negate @1))
1698   (simplify
1699     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1700     @0)
1701   (simplify
1702    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1703    (negate @1))
1704   (simplify
1705    (minus @0 (minus @0 @1))
1706    @1)
1707   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1708   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1709   /* More cases are handled with comparisons.  */
1710   (simplify
1711    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1712    (plus @2 @1))
1713   (simplify
1714    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1715    (minus @2 @1))
1716   (simplify
1717    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1718    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1719         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1720     (pointer_diff @2 @1)))
1721   (simplify
1722    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1723    (plus @1 @2))
1725   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1726      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1727      scalars.  */
1728   (for outer_op (plus minus)
1729    (for inner_op (plus minus)
1730         neg_inner_op (minus plus)
1731     (simplify
1732      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1733                CONSTANT_CLASS_P@2)
1734      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1735      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1736       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1737          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1738       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1739        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1740         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1741         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1742       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1743            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1744        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1745         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1746         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1747        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1748           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1749           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1750        (if (types_match (type, @0))
1751         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1752                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1753                                         type, @1, @2); }
1754          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1755           (inner_op @0 { cst; } )
1756           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1757           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1758                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1759            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1760            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1761            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1762             (view_convert (inner_op
1763                            (view_convert:utype @0)
1764                            (view_convert:utype
1765                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1767   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1768   (for outer_op (plus minus)
1769    (simplify
1770     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1771     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1772      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1773       (minus { cst; } @0)))))
1775   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1776   (simplify
1777    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1778    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1779     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1780      (plus { cst; } @0))))
1782   /* ~A + A -> -1 */
1783   (simplify
1784    (plus:c (bit_not @0) @0)
1785    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1786     { build_all_ones_cst (type); }))
1788   /* ~A + 1 -> -A */
1789   (simplify
1790    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1791    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1792     (negate (convert @0))))
1794   /* -A - 1 -> ~A */
1795   (simplify
1796    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1797    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1798         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1799     (bit_not (convert @0))))
1801   /* -1 - A -> ~A */
1802   (simplify
1803    (minus integer_all_onesp @0)
1804    (bit_not @0))
1806   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1807   (simplify
1808    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1809     (convert? @0))
1810    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1811         /* For integer types, if A has a smaller type
1812            than T the result depends on the possible
1813            overflow in P + A.
1814            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1815            However, if an overflow in P + A would cause
1816            undefined behavior, we can assume that there
1817            is no overflow.  */
1818         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1819             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1820     (convert @1)))
1821   (simplify
1822    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1823     (convert @0))
1824    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1825         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1826            final type requires a sign- or zero-extension,
1827            then we have to punt - it is not defined which
1828            one is correct.  */
1829         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1830             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1831             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1832     (convert @1)))
1833    (simplify
1834     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1835     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1836        thus sign-extended if necessary.  */
1837     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1838      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1839         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1840         we don't want to diagnose overflow here.  */
1841      (convert (view_convert:stype @1))))
1843   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1844   (simplify
1845    (minus (convert? @0)
1846     (convert (plus:c @@0 @1)))
1847    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1848         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1849         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1850     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1851      (convert (negate (convert:utype @1))))
1852     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1853          /* For integer types, if A has a smaller type
1854             than T the result depends on the possible
1855             overflow in P + A.
1856             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1857             However, if an overflow in P + A would cause
1858             undefined behavior, we can assume that there
1859             is no overflow.  */
1860          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1861              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1862      (negate (convert @1)))))
1863   (simplify
1864    (minus (convert @0)
1865     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1866    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1867         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1868         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1869     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1870      (convert (negate (convert:utype @1))))
1871     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1872          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1873             final type requires a sign- or zero-extension,
1874             then we have to punt - it is not defined which
1875             one is correct.  */
1876          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1877              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1878              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1879      (negate (convert @1)))))
1880    (simplify
1881     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1882     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1883        thus sign-extended if necessary.  */
1884     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1885      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1886         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1887         we don't want to diagnose overflow here.  */
1888      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
1890   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1891   (simplify
1892    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1893     (convert (plus:c @0 @2)))
1894    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1895         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1896         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1897         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1898     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1899      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1900     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1901           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1902          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1903              /* For integer types, if A has a smaller type
1904                 than T the result depends on the possible
1905                 overflow in P + A.
1906                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1907                 However, if an overflow in P + A would cause
1908                 undefined behavior, we can assume that there
1909                 is no overflow.  */
1910              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1911                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1912                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1913                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1914      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1915   (simplify
1916    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1917     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1918    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1919         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1920         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1921     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1922      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1923     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1924          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1925             final type requires a sign- or zero-extension,
1926             then we have to punt - it is not defined which
1927             one is correct.  */
1928          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1929              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1930              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1931              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1932              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1933      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1934    (simplify
1935     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1936     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1937        thus sign-extended if necessary.  */
1938     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1939      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1940         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1941         we don't want to diagnose overflow here.  */
1942      (minus (convert (view_convert:stype @1))
1943             (convert (view_convert:stype @2)))))))
1945 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
1946     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
1947 (if (!TYPE_SATURATING (type)
1948      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
1949  (for plusminus (plus minus)
1950   (simplify
1951    (plusminus (mult:cs @0 @1) (mult:cs @0 @2))
1952    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1953         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1954         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1955             && tree_expr_nonzero_p (@0)
1956             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1957     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
1958   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
1959   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
1960    (simplify
1961     (plusminus @0 (mult:cs @0 @2))
1962     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1963          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1964          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1965              && tree_expr_nonzero_p (@0)
1966              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1967      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
1968    (simplify
1969     (plusminus (mult:cs @0 @2) @0)
1970     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1971          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1972          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1973              && tree_expr_nonzero_p (@0)
1974              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1975      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
1977 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1979 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
1980  (simplify
1981   (minmax @0 @0)
1982   @0))
1983 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1984 (simplify
1985  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1986  @1)
1987 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1988 (simplify
1989  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1990  @1)
1991 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1992 (simplify
1993  (max:c @0 (negate @0))
1994  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1995       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1996           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1997   (abs @0)))
1998 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1999 (simplify
2000  (min:c @0 (negate @0))
2001  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2002       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2003           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2004   (negate (abs @0))))
2005 (simplify
2006  (min @0 @1)
2007  (switch
2008   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2009        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2010        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2011    @1)
2012   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2013        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2014        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2015    @0)))
2016 (simplify
2017  (max @0 @1)
2018  (switch
2019   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2020        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2021        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2022    @1)
2023   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2024        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2025        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2026    @0)))
2028 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2029 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2030 (simplify
2031  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2032   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2033    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2034     @2
2035     @0)))
2037 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2038 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2039 (simplify
2040  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2041   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2042    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2043     @0
2044     @2)))
2046 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2047    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2048 (for minmax (min max)
2049  (simplify
2050   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2051   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2052        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2053        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2054        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2055    (minmax @1 (convert @2)))))
2057 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2058  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2059     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2060  (simplify
2061   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2062   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2063        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2064    @0)))
2065 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2066    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2067    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2068    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2069    worry about it either.  */
2070 (if (flag_finite_math_only)
2071  (simplify
2072   (FMIN_ALL @0 @1)
2073   (min @0 @1))
2074  (simplify
2075   (FMAX_ALL @0 @1)
2076   (max @0 @1)))
2077 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2078 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2079      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2080  (simplify
2081   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2082   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2083        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2084            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2085    (negate (maxmin @0 @1)))))
2086 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2087    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2088 (for minmax (min max)
2089  maxmin (max min)
2090  (simplify
2091   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2092   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2094 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2095 (for minmax (min min max max)
2096      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2097      out    (le  gt  ge  lt )
2098  (simplify
2099   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2100   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2101    (out @0 @1))))
2102 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2103    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2104 (for cmp (eq ne)
2105  (simplify
2106   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2107   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2108                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2109    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2110    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2111                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2112     (cmp @0 @2)))))
2113 (for cmp (eq ne)
2114  (simplify
2115   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2116   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2117                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2118    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2119    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2120                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2121     (cmp @0 @2)))))
2122 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2123 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2124      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2125      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2126  (simplify
2127   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2128   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2130 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2132 (for rotate (lrotate rrotate)
2133  (simplify
2134   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2135   @0))
2137 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2138 (simplify
2139  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2140  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2141       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2142   @0))
2144 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2145 (simplify
2146  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2147  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2148   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2150 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2151    types.  */
2152 (simplify
2153  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2154  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2155       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2156   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2158 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2159  (simplify
2160   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2161   (non_lvalue @0))
2162  (simplify
2163   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2164   @0)
2165  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2166     if vector2 is uniform.  */
2167  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2168   (simplify
2169    (shiftrotate @0 vec@1)
2170    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2171     (if (tem)
2172      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2174 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2175    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2176 #if GIMPLE
2177 (for shift (lshift rshift)
2178  (simplify
2179   (shift @0 SSA_NAME@1)
2180    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2181     (with {
2182       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2183       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2184      }
2185      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2186       @0)))))
2187 #endif
2189 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2190    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2191 (simplify
2192  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2193  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2194                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2195                                            element_precision (type)), @1); }))
2197 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2198 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2199  (simplify
2200   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2201   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2202    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2203         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2204         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2205         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2206     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2207                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2208      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2209         being well defined.  */
2210      (if (low >= prec)
2211       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2212        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2213        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2214         { build_zero_cst (type); }
2215         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2216       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2219 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2220    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2221 (for cmp (ne eq)
2222      icmp (eq ne)
2223  (simplify
2224   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2225   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2227 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2228    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2229    if CST2 != 0.  */
2230 (for cmp (ne eq)
2231  (simplify
2232   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2233   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2234    (if (cand < 0
2235         || (!integer_zerop (@2)
2236             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2237     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2238     (if (!integer_zerop (@2)
2239          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2240      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2242 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2243         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2244    if the new mask might be further optimized.  */
2245 (for shift (lshift rshift)
2246  (simplify
2247   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2248            INTEGER_CST@2)
2249    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2250         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2251         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2252         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2253         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2254     (with
2255      {
2256        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2257        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2258        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2259        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2260        unsigned int prec;
2262        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2263          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2264        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2265                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2266          {
2267            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2268            tree arg00 = @0;
2269            /* See if more bits can be proven as zero because of
2270               zero extension.  */
2271            if (@3 != @0
2272                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2273              {
2274                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2275                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2276                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2277                  {
2278                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2279                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2280                    if (shiftc < prec)
2281                      shift_type = inner_type;
2282                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2283                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2284                       is all ones.  */
2285                  }
2286              }
2287            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2288            if (shiftc < prec)
2289              {
2290                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2291                zerobits <<= prec - shiftc;
2292              }
2293            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2294               can contain actually sign bits, so no transformation is
2295               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2296               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2297            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2298                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2299              {
2300                if ((mask & zerobits) == 0)
2301                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2302                else
2303                  zerobits = 0;
2304              }
2305          }
2306      }
2307      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2308      (if ((mask & zerobits) == mask)
2309       { build_int_cst (type, 0); }
2310       (with { newmask = mask | zerobits; }
2311        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2312         (with
2313          {
2314            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2315               mode's mask.  */
2316            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2317                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2318              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2319                break;
2320          }
2321          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2322               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2323           (with
2324            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2325            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2326             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2327              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2328              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2330 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2331    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2332 (for shift (lshift rshift)
2333  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2334   (simplify
2335    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2336    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2337     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2338      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2340 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2341 (simplify
2342  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2343   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2344        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2345            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2346            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2347    (with
2348     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2349      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2351 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2352    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2353 (for rotate (lrotate rrotate)
2354  (simplify
2355   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2356    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2357          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2358          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2359         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2360             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2361     (with
2362      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2363       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2365 /* Simplifications of conversions.  */
2367 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2368 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2369  (simplify
2370   (cvt @0)
2371   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2372        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2373    @0)))
2375 /* Contract view-conversions.  */
2376 (simplify
2377   (view_convert (view_convert @0))
2378   (view_convert @0))
2380 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2381    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2382 (simplify
2383   (view_convert @0)
2384   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2385        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2386        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2387    (convert @0)))
2389 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2390    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2391 (simplify
2392   (view_convert (convert@0 @1))
2393   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2394        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2395        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2396        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2397            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2398                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2399    (view_convert @1)))
2401 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2402    barriers can be removed.  */
2403 (simplify
2404  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2405  @0)
2406 (simplify
2407  (paren (paren@1 @0))
2408  @1)
2410 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2411 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2412  (for icvt (convert float)
2413   (simplify
2414    (ocvt (icvt@1 @0))
2415    (with
2416     {
2417       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2418       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2419       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2420       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2421       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2422       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2423       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2424       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2425       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2426       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2427       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2428       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2429       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2430       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2431       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2432       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2433       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2434       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2435       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2436       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2437     }
2438    (switch
2439     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2440        handled below, if we are converting something to its own
2441        type via an object of identical or wider precision, neither
2442        conversion is needed.  */
2443     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2444           || (GENERIC
2445               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2446          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2447              || (inter_float && final_float))
2448          && inter_prec >= final_prec)
2449      (ocvt @0))
2451     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2452        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2453        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2454        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2455        then we sometimes need the middle conversion.  */
2456     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2457          && (final_int || final_float)
2458          && inter_prec >= inside_prec
2459          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2460      (ocvt @0))
2462     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2463        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2464        final conversion does not change precision we can drop the
2465        intermediate conversion.  */
2466     (if (inside_int && inter_int && final_int
2467          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2468               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2469              || final_prec == inter_prec))
2470      (ocvt @0))
2472     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2473         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2474         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2475         - the intermediate type is narrower than both initial and
2476           final, or
2477         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2478           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2479         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2480           intermediate and final types differ, or
2481         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2482           initial and intermediate types differ.  */
2483     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2484          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2485          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2486          && ! (inside_int && inter_int
2487                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2488                && inter_prec < final_prec)
2489          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2490              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2491          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2492          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2493      (ocvt @0))
2495     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2496        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2497     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2498          && final_int && inter_int && inside_int
2499          && final_prec == inside_prec
2500          && final_prec > inter_prec
2501          && inter_unsignedp)
2502      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2503                               (inside_type,
2504                                wi::mask (inter_prec, false,
2505                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2507     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2508        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2509        floating-point conversion.  */
2510     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2511          && inside_int && inter_float && final_int &&
2512          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2513          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2514      (convert @0)))))))
2516 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2517    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2518    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2519 (simplify
2520   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2521   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2522        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2523        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2524        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2525                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2526    (convert @0)))
2529 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2530 (simplify
2531   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2532   (convert @0))
2534 /* Canonicalization of binary operations.  */
2536 /* Convert X + -C into X - C.  */
2537 (simplify
2538  (plus @0 REAL_CST@1)
2539  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2540   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2541    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2542     (minus @0 { tem; })))))
2544 /* Convert x+x into x*2.  */
2545 (simplify
2546  (plus @0 @0)
2547  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2548   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2549   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2550    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2552 /* 0 - X  ->  -X.  */
2553 (simplify
2554  (minus integer_zerop @1)
2555  (negate @1))
2556 (simplify
2557  (pointer_diff integer_zerop @1)
2558  (negate (convert @1)))
2560 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2561    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2562    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2563 (simplify
2564  (minus real_zerop@0 @1)
2565  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2566   (negate @1)))
2568 /* Transform x * -1 into -x.  */
2569 (simplify
2570  (mult @0 integer_minus_onep)
2571  (negate @0))
2573 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2574    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2575 (simplify
2576  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2577  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2578       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2579   (mult (mult @0 @2) @1)))
2581 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2582    number.  */
2583 (match compositional_complex
2584  (convert? (complex @0 @1)))
2586 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2587 (simplify
2588  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2589  @0)
2590 (simplify
2591  (realpart (complex @0 @1))
2592  @0)
2593 (simplify
2594  (imagpart (complex @0 @1))
2595  @1)
2597 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2598 (simplify
2599  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2600  (convert (realpart @0)))
2601 (simplify
2602  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2603  (convert (negate (imagpart @0))))
2604 (for part (realpart imagpart)
2605  (for op (plus minus)
2606   (simplify
2607    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2608    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2609 (simplify
2610  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2611  (convert (COS @0)))
2612 (simplify
2613  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2614  (convert (SIN @0)))
2616 /* conj(conj(x)) -> x  */
2617 (simplify
2618  (conj (convert? (conj @0)))
2619  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2620   (convert @0)))
2622 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2623 (simplify
2624  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2625  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2626   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2628 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2629 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2630  (simplify
2631   (bswap (bswap @0))
2632   @0)
2633  (simplify
2634   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2635   (bit_not @0))
2636  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2637   (simplify
2638    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2639    (bitop @0 (bswap @1)))))
2642 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2644 /* Simplify constant conditions.
2645    Only optimize constant conditions when the selected branch
2646    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2647    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2648    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2649    this one as we depend on doing this transform before possibly
2650    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2651    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2652    genmatch cannot handle.  */
2653 (simplify
2654  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2655  (if (integer_zerop (@0))
2656   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2657    @2)
2658   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2659    @1)))
2660 (simplify
2661  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2662  (if (integer_all_onesp (@0))
2663   @1
2664   (if (integer_zerop (@0))
2665    @2)))
2667 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2668    be extended.  */
2669 /* This pattern implements two kinds simplification:
2671    Case 1)
2672    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2673      1) Conversions are type widening from smaller type.
2674      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2675      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2676    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2677    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2678    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2679    referred var is always benefitial for complicated cases.
2681    Case 2)
2682    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2683 (for cmp (lt le gt ge eq)
2684  (simplify
2685   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2686   (with
2687    {
2688      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2689      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2690      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2692      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2693          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2694          && (types_match (c1_type, from_type)
2695              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2696                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2697                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2698          && (types_match (c2_type, from_type)
2699              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2700                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2701                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2702        {
2703          if (cmp != EQ_EXPR)
2704            {
2705              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2706                {
2707                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2708                  if (cmp == LE_EXPR)
2709                    code = LT_EXPR;
2710                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2711                  if (cmp == GT_EXPR)
2712                    code = GE_EXPR;
2713                }
2714              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2715                {
2716                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2717                  if (cmp == LT_EXPR)
2718                    code = LE_EXPR;
2719                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2720                  if (cmp == GE_EXPR)
2721                    code = GT_EXPR;
2722                }
2723              if (code != ERROR_MARK
2724                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2725                {
2726                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2727                    code = MIN_EXPR;
2728                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2729                    code = MAX_EXPR;
2730                }
2731            }
2732          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2733          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2734            code = EQ_EXPR;
2735        }
2736    }
2737    (if (code == MAX_EXPR)
2738     (convert (max @1 (convert @2)))
2739     (if (code == MIN_EXPR)
2740      (convert (min @1 (convert @2)))
2741      (if (code == EQ_EXPR)
2742       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2743                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2745 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2747      1) OP is PLUS or MINUS.
2748      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2749      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2751    This pattern also handles special cases like:
2753      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2754         integer zero.  In this case,
2755           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2756           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2757      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2758         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2759         code.
2761    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2762    simplified at the moment because C standard requires additional
2763    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2764    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2765 (for op (plus minus)
2766  (for cmp (lt le gt ge)
2767   (simplify
2768    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2769    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2770     (if (types_match (from_type, to_type)
2771          /* Check if it is special case A).  */
2772          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2773              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2774              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2775              && integer_zerop (@1)
2776              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2777      (with
2778       {
2779         bool overflow = false;
2780         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2781         wide_int real_c1;
2782         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2783         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2784         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2785         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2787         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2788             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2789             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2790         if (!types_match (from_type, to_type))
2791           {
2792             if (cmp_code == LT_EXPR)
2793               cmp_code = GT_EXPR;
2794             if (cmp_code == GE_EXPR)
2795               cmp_code = LE_EXPR;
2796             c1 = wi::max_value (to_type);
2797           }
2798         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2799            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2800            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2801            if it is undefined.  */
2802         if (op == PLUS_EXPR)
2803           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2804         else
2805           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2807         code = cmp_code;
2808         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2809           {
2810             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2811                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2812             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2813                 && !overflow)
2814               {
2815                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2816                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2817                   code = LT_EXPR;
2818                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2819                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2820                   code = GE_EXPR;
2821               }
2822             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2823                 && !overflow)
2824               {
2825                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2826                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2827                   code = LE_EXPR;
2828                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2829                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2830                   code = GT_EXPR;
2831               }
2832             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2833               {
2834                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2835                   code = MIN_EXPR;
2836                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2837                   code = MAX_EXPR;
2838               }
2839           }
2840       }
2841       (if (code == MAX_EXPR)
2842        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2843            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2844        (if (code == MIN_EXPR)
2845         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2846             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2848 (for cnd (cond vec_cond)
2849  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2850  (simplify
2851   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2852   (cnd @0 @1 @3))
2853  (simplify
2854   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2855   (cnd @0 @1 @3))
2856  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2857  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2858     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2859     The following is still important to merge then and else arm cases
2860     from if-conversion.  */
2861  (simplify
2862   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2863   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2864        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2865        && invert_tree_comparison
2866            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2867        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2868        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2869    (cnd @0 @1 @3)))
2870  (simplify
2871   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2872   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2873        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2874        && invert_tree_comparison
2875            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2876        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2877        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2878    (cnd @0 @3 @4)))
2880  /* A ? B : B -> B.  */
2881  (simplify
2882   (cnd @0 @1 @1)
2883   @1)
2885  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2886  (simplify
2887   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2888   (cnd @0 @2 @1)))
2890 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2891    return all -1 or all 0 results.  */
2892 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2893    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2894 (simplify
2895  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2896  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2897       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2898                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2899       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2900           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2901   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2903 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2904 (simplify
2905  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2906  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2907       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2908                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2909       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2910           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2911   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2914 /* Simplifications of comparisons.  */
2916 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2917    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2918    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2919 (for cmp  (le gt)
2920      acmp (lt ge)
2921  (simplify
2922   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2923   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2924    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2925 (for cmp  (ge lt)
2926      acmp (gt le)
2927  (simplify
2928   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2929   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2930    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2933 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2934    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2935    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2936    that with expression code iteration.  */
2937 (for cmp (tcc_comparison)
2938      icmp (inverted_tcc_comparison)
2939      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2940  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2941     and handle some more cases by using
2942       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2943     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2944     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2945  (simplify
2946   (bit_not (cmp @0 @1))
2947   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2948        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2949    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2950       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2951       a computed operator in the replacement tree thus we have
2952       to play the trick below.  */
2953    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2954              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2955     (if (ic == icmp)
2956      (icmp @0 @1)
2957      (if (ic == ncmp)
2958       (ncmp @0 @1))))))
2959  (simplify
2960   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2961   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2962             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2963    (if (ic == icmp)
2964     (icmp @0 @1)
2965     (if (ic == ncmp)
2966      (ncmp @0 @1))))))
2968 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2969    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2970    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2971    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2972    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2973 (for cmp (eq ne)
2974  (for sub (minus pointer_diff)
2975   (simplify
2976    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2977    (if (single_use (@2))
2978     (cmp @0 @1)))))
2980 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2981    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2982    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2983    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2984 (for cmp (simple_comparison)
2985      scmp (swapped_simple_comparison)
2986  (simplify
2987   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2988   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2989   (if (integer_zerop (@1))
2990    (cmp @1 @2)
2991    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2992         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2993         && single_use (@3))
2994     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2995     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2996      (scmp @0 @2)
2997      (cmp @0 @2))))))
2999 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3000    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3001 (for cmp (eq ge le)
3002  (simplify
3003   (cmp @0 @0)
3004   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3005        || ! HONOR_NANS (@0))
3006    { constant_boolean_node (true, type); }
3007    (if (cmp != EQ_EXPR)
3008     (eq @0 @0)))))
3009 (for cmp (ne gt lt)
3010  (simplify
3011   (cmp @0 @0)
3012   (if (cmp != NE_EXPR
3013        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3014        || ! HONOR_NANS (@0))
3015    { constant_boolean_node (false, type); })))
3016 (for cmp (unle unge uneq)
3017  (simplify
3018   (cmp @0 @0)
3019   { constant_boolean_node (true, type); }))
3020 (for cmp (unlt ungt)
3021  (simplify
3022   (cmp @0 @0)
3023   (unordered @0 @0)))
3024 (simplify
3025  (ltgt @0 @0)
3026  (if (!flag_trapping_math)
3027   { constant_boolean_node (false, type); }))
3029 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3030 (for cmp (simple_comparison)
3031  (simplify
3032   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3033   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3034    (cmp @1 @0))))
3036 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3037 (for cmp (simple_comparison)
3038      scmp (swapped_simple_comparison)
3039  (simplify
3040   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3041   (if (single_use (@2)
3042        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3043    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3045 (for cmp (simple_comparison)
3046  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3047  (simplify
3048   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3049   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3050        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3051            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3052        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3053            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3054    (with
3055     {
3056       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3057       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3058         {
3059           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3060           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3061               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3062             type1 = float_type_node;
3063           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3064               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3065             type1 = double_type_node;
3066         }
3067       tree newtype
3068         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3069            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3070     }
3071     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3072      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3074  (simplify
3075   (cmp @0 REAL_CST@1)
3076   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3077   (switch
3078    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3079    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3080     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3081    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3082    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3083         && ! HONOR_SNANS (@1))
3084     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3085    /* Fold comparisons against infinity.  */
3086    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3087         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3088     (with
3089      {
3090        REAL_VALUE_TYPE max;
3091        enum tree_code code = cmp;
3092        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3093        if (neg)
3094          code = swap_tree_comparison (code);
3095      }
3096      (switch
3097       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3098       (if (code == GT_EXPR
3099            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3100        { constant_boolean_node (false, type); })
3101       (if (code == LE_EXPR)
3102        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3103        (if (! HONOR_NANS (@0))
3104         { constant_boolean_node (true, type); }
3105         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3106            an "invalid" exception.  */
3107         (if (!flag_trapping_math)
3108          (eq @0 @0))))
3109       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3110          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3111       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3112            || code == GE_EXPR)
3113        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3114         (if (neg)
3115          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3116          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3117       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3118       (if (code == LT_EXPR)
3119        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3120         (if (neg)
3121          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3122          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3123       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3124          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3125       (if (code == NE_EXPR)
3126        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3127         (if (! HONOR_NANS (@0))
3128          (if (neg)
3129           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3130           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3131          (if (neg)
3132           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3133           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3135  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3136     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3137     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3138     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3139  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3140   (for op (plus minus)
3141    (simplify
3142     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3143     (with
3144      {
3145        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3146                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3147      }
3148      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3149       (cmp @0 { tem; }))))))
3151  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3152     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3153     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3154     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3155  (if (flag_associative_math)
3156   (simplify
3157    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3158    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3159     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3160      (cmp { tem; } @1)))))
3162  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3163  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3164       && ! flag_errno_math)
3165   (for sq (SQRT)
3166    (simplify
3167     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3168     (switch
3169      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3170       (switch
3171        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3172        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3173         { constant_boolean_node (false, type); })
3174        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3175           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3176        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3177         { constant_boolean_node (true, type); })
3178        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3179        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3180      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3181       (switch
3182        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3183        (if (cmp == LT_EXPR)
3184         { constant_boolean_node (false, type); })
3185        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3186        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3187         { constant_boolean_node (true, type); })
3188        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3189        (if (cmp == LE_EXPR)
3190         (eq @0 @1))
3191        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3192           == or !=.  In the last case:
3194             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3196           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3197           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3198        (cmp @0 @1)))
3199      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3200       (with
3201        {
3202          REAL_VALUE_TYPE c2;
3203          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3204                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3205          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3206        }
3207        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3208         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3209         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3210          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3211          { constant_boolean_node (false, type); })
3212         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3213         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3214      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3215       (with
3216        {
3217          REAL_VALUE_TYPE c2;
3218          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3219                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3220          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3221        }
3222        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3223         (switch
3224          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3225             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3226          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3227           { constant_boolean_node (true, type); })
3228          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3229             don't care about NaNs.  */
3230          (if (! HONOR_NANS (@0))
3231           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3232          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3233             don't care about Infinities.  */
3234          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3235           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3236          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3237          (if (GENERIC)
3238           (truth_andif
3239            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3240            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3241         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3242         (if (! HONOR_NANS (@0))
3243          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3244          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3245          (if (GENERIC)
3246           (truth_andif
3247            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3248            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3249    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3250    (simplify
3251     (cmp (sq @0) (sq @1))
3252       (if (! HONOR_NANS (@0))
3253         (cmp @0 @1))))))
3255 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3256 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3257      icmp (le le eq ne ge ge)
3258  (simplify
3259   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3260    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3261         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3262     (with
3263      {
3264        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3265        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3266        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3267        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3268        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3269           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3270           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3271           -fno-signaling-nans.  */
3272        bool exception_p
3273          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3274                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3275        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3276           only one mantissa bit.  */
3277        bool signed_p = isign == SIGNED;
3278        bool itype_fits_ftype_p
3279          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3280      }
3281      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3282         -fno-trapping-math.  */
3283      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3284       (with
3285        {
3286          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3287          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3288          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3290          REAL_VALUE_TYPE icst;
3291          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3292            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3293          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3294            real_floor (&icst, fmt, cst);
3295          else
3296            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3298          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3300          bool overflow_p = false;
3301          wide_int icst_val
3302            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3303        }
3304        (switch
3305         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3306         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3307          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3308                                   type); })
3309         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3310          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3311                                   type); })
3312         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3313         (if (cst_int_p)
3314          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3315                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3316         )
3317         /* When CST is fractional, optimize
3318             (FTYPE) N == CST -> 0
3319             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3320         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3321          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3322         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3323         (with
3324          {
3325            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3326          }
3327          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3329 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3330 (for cmp (eq ne)
3331  (simplify
3332   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3333   (if (!integer_zerop (@1))
3334    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3335     (cmp @0 @2)
3336     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3337      (with
3338       {
3339         bool ovf;
3340         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3341                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3342       }
3343       (if (ovf)
3344        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3345        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3346 (for cmp (lt le gt ge)
3347  (simplify
3348   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3349   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3350    (with
3351     {
3352       bool ovf;
3353       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3354                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3355     }
3356     (if (ovf)
3357      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3358                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3359                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3360      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3362 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3363 (simplify
3364  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3365  (if (types_match (@0, @1))
3366   (unordered @0 @1)))
3367 (simplify
3368  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3369  (if (types_match (@0, @1))
3370   (ordered @0 @1)))
3371 (simplify
3372  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3373  @2)
3374 (simplify
3375  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3376  @2)
3378 /* Simple range test simplifications.  */
3379 /* A < B || A >= B -> true.  */
3380 (for test1 (lt le le le ne ge)
3381      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3382  (simplify
3383   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3384   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3385        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3386    { constant_boolean_node (true, type); })))
3387 /* A < B && A >= B -> false.  */
3388 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3389      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3390  (simplify
3391   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3392   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3393        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3394    { constant_boolean_node (false, type); })))
3396 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3397    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3399    Note that comparisons
3400      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3401      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3402    will be canonicalized to above so there's no need to
3403    consider them here.
3404  */
3406 (for cmp (le gt)
3407      eqcmp (eq ne)
3408  (simplify
3409   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3410   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3411    (with
3412     {
3413      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3414      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3415      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3416      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3417      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3418     }
3419     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3420          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3421       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3422              { build_zero_cst (ty); }))))))
3424 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3425 (for cmp (tcc_comparison)
3426      scmp (swapped_tcc_comparison)
3427  (simplify
3428   (cmp (negate @0) (negate @1))
3429   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3430        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3431            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3432    (scmp @0 @1)))
3433  (simplify
3434   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3435   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3436        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3437            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3438    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3439     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3440      (scmp @0 { tem; }))))))
3442 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3443 (for op (eq ne)
3444  (simplify
3445   (op (abs @0) zerop@1)
3446   (op @0 @1)))
3448 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3449    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3450 (for cmp (simple_comparison)
3451  (simplify
3452   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3453   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3454        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3455           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3456        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3457             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3458             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3459        && single_use (@0))
3460    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3461         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3462             || @1 != @10)
3463         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3464             || cmp == NE_EXPR
3465             || cmp == EQ_EXPR)
3466         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3467     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3468        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3469        constant which fold_convert produces.  */
3470     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3471      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3472                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3473      (cmp @00 (convert @1)))
3475     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3476      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3477      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3478            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3479            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3480                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3481           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3482               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3483                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3484                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3485                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3486               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3487                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3488                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3489       (cmp @00 (convert @10))
3490       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3491            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3492            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3493        (with
3494         {
3495           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3496           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3497           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3498           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3499         }
3500         (if (above || below)
3501          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3502           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3503           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3504            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3505            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3506             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3508 (for cmp (eq ne)
3509  /* A local variable can never be pointed to by
3510     the default SSA name of an incoming parameter.
3511     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3512  (simplify
3513   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3514   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3515        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3516    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3517     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3518          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3519      (if (cmp == NE_EXPR)
3520       { constant_boolean_node (true, type); }
3521       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3523 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3524 (for cmp (eq ne)
3526  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3527     Similarly for NE_EXPR.  */
3528  (simplify
3529   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3530   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3531        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3532    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3534  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3535  (simplify
3536   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3537   (cmp @0 @1))
3539  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3540     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3541  (simplify
3542   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3543   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3545  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3546  (simplify
3547   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3548   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3549    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3551  (simplify
3552   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3553   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3554    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3556 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3557    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3558 (for cmp (eq ne)
3559      icmp (ne eq)
3560  (simplify
3561   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3562   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3564 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3565    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3566 (simplify
3567  (cond
3568   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3569   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3570  (with {
3571     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3572                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3573   }
3574   (if (shift > 0)
3575    (bit_and
3576     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3577    (bit_and
3578     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3580 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3581    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3582 (for cmp (eq ne)
3583      ncmp (ge lt)
3584  (simplify
3585   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3586   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3587        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3588        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3589        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3590    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3591     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3593 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3594    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3595 (simplify
3596  (cond
3597   (lt @0 integer_zerop)
3598   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3599  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3600   (with {
3601     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3602    }
3603    (if (shift >= 0)
3604     (bit_and
3605      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3606      @1)
3607     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3608        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3609     (bit_and (convert @0) @1)))))
3611 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3612    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3613    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3614    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3615 (for cmp (simple_comparison)
3616  (simplify
3617   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3618   (with
3619    {
3620      poly_int64 off0, off1;
3621      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3622      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3623      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3624        {
3625          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3626          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3627        }
3628      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3629        {
3630          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3631          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3632        }
3633    }
3634    (if (base0 && base1)
3635     (with
3636      {
3637        int equal = 2;
3638        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3639           the value expressions might point to fields/elements
3640           of other vars etc.  */
3641        if (GENERIC
3642            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3643                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3644          ;
3645        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3646                 && decl_in_symtab_p (base1))
3647          equal = symtab_node::get_create (base0)
3648                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3649        else if ((DECL_P (base0)
3650                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3651                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3652                 && (DECL_P (base1)
3653                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3654                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3655          equal = (base0 == base1);
3656      }
3657      (if (equal == 1
3658           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3659               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3660               || known_eq (off0, off1)
3661               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3662                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3663               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3664                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3665       (switch
3666        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3667         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3668        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3669         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3670        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3671         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3672        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3673         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3674        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3675         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3676        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3677         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3678       (if (equal == 0
3679            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3680            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3681            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3682                || known_eq (off0, off1)))
3683        (switch
3684         (if (cmp == EQ_EXPR)
3685          { constant_boolean_node (false, type); })
3686         (if (cmp == NE_EXPR)
3687          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3689 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3690 (for neeq (ne eq)
3691  (simplify
3692   (neeq @0 @1)
3693   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3694        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3695    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3697 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3698    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3699    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3700    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3701    canonicalizaion is not wanted.  */
3703 (for cmp (ne eq)
3704  (simplify
3705   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3706   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3707         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3708       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3709           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3710    (cmp @0 (convert @1)))))
3712 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3713 (for cmp (lt gt le ge)
3714  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3715     the specified precision will have known values.  */
3716  (simplify
3717   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3718   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3719        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3720    (with
3721     {
3722       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3723       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3724       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3725       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3726       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3727     }
3728     (switch
3729      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3730       (switch
3731        (if (cmp == GT_EXPR)
3732         { constant_boolean_node (false, type); })
3733        (if (cmp == GE_EXPR)
3734         (eq @2 @1))
3735        (if (cmp == LE_EXPR)
3736         { constant_boolean_node (true, type); })
3737        (if (cmp == LT_EXPR)
3738         (ne @2 @1))))
3739      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3740       (switch
3741        (if (cmp == LT_EXPR)
3742         { constant_boolean_node (false, type); })
3743        (if (cmp == LE_EXPR)
3744         (eq @2 @1))
3745        (if (cmp == GE_EXPR)
3746         { constant_boolean_node (true, type); })
3747        (if (cmp == GT_EXPR)
3748         (ne @2 @1))))
3749      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3750       (switch
3751        (if (cmp == GT_EXPR)
3752         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3753        (if (cmp == LE_EXPR)
3754         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3755      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3756       (switch
3757        (if (cmp == GE_EXPR)
3758         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3759        (if (cmp == LT_EXPR)
3760         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3761      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3762           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3763           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3764              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3765              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3766              max associated with this sign bit.  */
3767           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3768           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3769           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3770       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3771          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3772       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3773        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3774         (if (cmp == LE_EXPR)
3775          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3776          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3778 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3779  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3780  (simplify
3781   (cmp @0 REAL_CST@1)
3782   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3783        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3784    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3785                             ? false : true, type); })))
3787 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3788 (simplify
3789  (ne @0 integer_zerop)
3790  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3791       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3792   (non_lvalue @0)))
3793 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3794 (simplify
3795  (eq @0 integer_onep)
3796  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3797       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3798   (non_lvalue @0)))
3799 /* Do not handle
3800    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3801    bool_var != 1 becomes !bool_var
3802    here because that only is good in assignment context as long
3803    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3804    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3805    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3807 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3808    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3809    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3810    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3811 (for cmp (lt le ge gt)
3812      out (gt gt le le)
3813  (simplify
3814   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3815   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3816        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3817        && wi::to_wide (@1) != 0
3818        && single_use (@2))
3819    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3820     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3821                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3822                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3824 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3825    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3826    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3827 (for cmp (gt le)
3828  (simplify
3829   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3830   (if (single_use (@2)
3831        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3832        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3833        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3834    (cmp @1 @0))))
3836 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3837 /* A - B > A  */
3838 (for cmp (gt le)
3839      out (ne eq)
3840  (simplify
3841   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3842   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3843        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3844    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3845 /* A + B < A  */
3846 (for cmp (lt ge)
3847      out (ne eq)
3848  (simplify
3849   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3850   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3851        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3852    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3854 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3855    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3856 (for cmp (lt ge)
3857      out (ne eq)
3858  (simplify
3859   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3860   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3861    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3862     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3864 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3865    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3866    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3867    section that follows this one.
3869    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3870    the following:
3872    - the rule describes an identity
3874    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3875      multiplication
3877    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3878      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3879      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3880      when the operand has that value.)  */
3882 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3883  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3884  (simplify
3885   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3886   (if (!HONOR_SNANS (type))
3887    @0))
3889  (for op (plus minus)
3890   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3891   (simplify
3892    (op (rdiv @0 @1)
3893        (rdiv @2 @1))
3894    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3896  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3897  (for root (SQRT CBRT)
3898   (simplify
3899    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3900     (root (mult @0 @1))))
3902  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3903  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3904   (simplify
3905    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3906     (exps (plus @0 @1))))
3908  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3909  (for root (SQRT CBRT)
3910   (simplify
3911    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3912     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3914  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3915  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3916   (simplify
3917    (rdiv @0 (exps:s @1))
3918     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3920  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3921       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3922   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3923   (simplify
3924    (logs (exps @0))
3925    @0)
3926   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3927   (simplify
3928    (exps (logs @0))
3929    @0))
3931  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3932     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3933     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3934  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3935       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3936   (simplify
3937    (logs (exps @0))
3938    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3939     (with {
3940       tree x;
3941       switch (exps)
3942         {
3943         CASE_CFN_EXP:
3944           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3945           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3946           break;
3947         CASE_CFN_EXP2:
3948           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3949           x = build_real (type, dconst2);
3950           break;
3951         CASE_CFN_EXP10:
3952         CASE_CFN_POW10:
3953           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3954           {
3955             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3956             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3957             x = build_real (type, dconst10);
3958           }
3959           break;
3960         default:
3961           gcc_unreachable ();
3962         }
3963       }
3964      (mult (logs { x; }) @0)))))
3966  (for logs (LOG LOG
3967             LOG2 LOG2
3968             LOG10 LOG10)
3969       exps (SQRT CBRT)
3970   (simplify
3971    (logs (exps @0))
3972    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3973     (with {
3974       tree x;
3975       switch (exps)
3976         {
3977         CASE_CFN_SQRT:
3978           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3979           x = build_real (type, dconsthalf);
3980           break;
3981         CASE_CFN_CBRT:
3982           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3983           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3984           break;
3985         default:
3986           gcc_unreachable ();
3987         }
3988       }
3989      (mult { x; } (logs @0))))))
3991  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3992  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3993       pows (POW)
3994   (simplify
3995    (logs (pows @0 @1))
3996    (mult @1 (logs @0))))
3998  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
3999     or if C is a positive power of 2,
4000     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4001  (for pows (POW)
4002       exps (EXP)
4003       logs (LOG)
4004       exp2s (EXP2)
4005       log2s (LOG2)
4006   (simplify
4007    (pows REAL_CST@0 @1)
4008    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4009         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4010         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4011            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4012            beneficial for all constants to postpone this until later,
4013            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4014            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4015            pessimization.  */
4016         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4017     (with {
4018        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4019        bool use_exp2 = false;
4020        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4021            && value->cl == rvc_normal)
4022          {
4023            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4024            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4025            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4026              use_exp2 = true;
4027          }
4028      }
4029      (if (!use_exp2)
4030       (exps (mult (logs @0) @1))
4031       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4033  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4034  (for pows (POW)
4035       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4036       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4037   (simplify
4038    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4039    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4040         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4041     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4043  (for sqrts (SQRT)
4044       cbrts (CBRT)
4045       pows (POW)
4046       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4047   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4048   (simplify
4049    (sqrts (exps @0))
4050    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4051   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4052   (simplify
4053    (cbrts (exps @0))
4054    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4055   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4056   (simplify
4057    (pows (exps @0) @1)
4058    (exps (mult @0 @1))))
4060  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4061  (for tans (TAN)
4062       atans (ATAN)
4063   (simplify
4064    (tans (atans @0))
4065    @0)))
4067 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4068 (simplify
4069  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4070  (abs @0))
4072 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4073 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4074  (simplify
4075   (fns (fns @0))
4076   (fns @0)))
4077 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4078 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4079  (simplify
4080   (fns integer_valued_real_p@0)
4081   @0))
4083 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4084 (simplify
4085  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4086  (abs @0))
4088 /* pow(1,x) -> 1.  */
4089 (simplify
4090  (POW real_onep@0 @1)
4091  @0)
4093 (simplify
4094  /* copysign(x,x) -> x.  */
4095  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4096  @0)
4098 (simplify
4099  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4100  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4101  (abs @0))
4103 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4104  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4105  (simplify
4106   (scale real_zerop@0 @1)
4107   @0)
4108  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4109  (simplify
4110   (scale @0 integer_zerop@1)
4111   @0)
4112  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4113  (simplify
4114   (scale REAL_CST@0 @1)
4115   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4116    @0)))
4118 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4119    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4121    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4122    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4123    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4124    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4126 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4127  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4128  (simplify
4129   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4130    (SIN @0))
4132  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4133  (simplify
4134   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4135   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4136    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4138  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4139  (simplify
4140   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4141    (TAN @0))
4143  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4144  (simplify
4145   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4146    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4148  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4149  (simplify
4150   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4151   (if (! HONOR_NANS (@0)
4152        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4153    (COS @0)))
4155  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4156  (simplify
4157   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4158   (if (! HONOR_NANS (@0)
4159        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4160    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4162  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4163  (simplify
4164   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4165    (POW @0 (plus @1 @2)))
4167  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4168  (simplify
4169   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4170    (POW (mult @0 @2) @1))
4172  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4173  (simplify
4174   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4175    (POWI (mult @0 @2) @1))
4177  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4178  (simplify
4179   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4180   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4181    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4183  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4184  (simplify
4185   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4186    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4188  (for sqrts (SQRT)
4189       cbrts (CBRT)
4190       pows (POW)
4191   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4192   (simplify
4193    (sqrts (sqrts @0))
4194    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4195   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4196   (simplify
4197    (sqrts (cbrts @0))
4198    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4199   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4200   (simplify
4201    (cbrts (sqrts @0))
4202    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4203   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4204   (simplify
4205    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4206    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4207   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4208   (simplify
4209    (sqrts (pows @0 @1))
4210    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4211   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4212   (simplify
4213    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4214    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4215   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4216   (simplify
4217    (pows (sqrts @0) @1)
4218    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4219   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4220   (simplify
4221    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4222    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4223   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4224   (simplify
4225    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4226    (pows @0 (mult @1 @2))))
4228  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4229  (simplify
4230   (CABS (complex @0 @0))
4231   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4233  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4234  (simplify
4235   (HYPOT @0 @0)
4236   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4238  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4239  (for cexps (CEXP)
4240       exps (EXP)
4241       cexpis (CEXPI)
4242   (simplify
4243    (cexps compositional_complex@0)
4244    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4245     (complex
4246      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4247      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4249 (if (canonicalize_math_p ())
4250  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4251  (for floors (FLOOR_ALL)
4252       truncs (TRUNC_ALL)
4253   (simplify
4254    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4255    (truncs @0))))
4257 (match double_value_p
4258  @0
4259  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4260 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4261             BUILT_IN_FLOORL
4262             BUILT_IN_CEILL
4263             BUILT_IN_ROUNDL
4264             BUILT_IN_NEARBYINTL
4265             BUILT_IN_RINTL)
4266      tos (BUILT_IN_TRUNC
4267           BUILT_IN_FLOOR
4268           BUILT_IN_CEIL
4269           BUILT_IN_ROUND
4270           BUILT_IN_NEARBYINT
4271           BUILT_IN_RINT)
4272  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4273  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4274   (simplify
4275    (froms (convert double_value_p@0))
4276    (convert (tos @0)))))
4278 (match float_value_p
4279  @0
4280  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4281 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4282             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4283             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4284             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4285             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4286             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4287      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4288           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4289           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4290           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4291           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4292           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4293  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4294     if x is a float.  */
4295  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4296       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4297   (simplify
4298    (froms (convert float_value_p@0))
4299    (convert (tos @0)))))
4301 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4302      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4303  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4304  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4305   (simplify
4306    (froms (convert double_value_p@0))
4307    (tos @0))))
4309 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4310             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4311      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4312  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4313     if x is a float.  */
4314  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4315   (simplify
4316    (froms (convert float_value_p@0))
4317    (tos @0))))
4319 (if (canonicalize_math_p ())
4320  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4321  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4322   (simplify
4323    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4324    (fix_trunc @0))))
4326 (if (canonicalize_math_p ())
4327  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4328  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4329            ICEIL LCEIL LLCEIL
4330            IROUND LROUND LLROUND)
4331   (simplify
4332    (fns integer_valued_real_p@0)
4333    (fix_trunc @0)))
4334  (if (!flag_errno_math)
4335   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4336   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4337    (simplify
4338     (rints integer_valued_real_p@0)
4339     (fix_trunc @0)))))
4341 (if (canonicalize_math_p ())
4342  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4343       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4344       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4345   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4346      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4347   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4348        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4349    (simplify
4350     (ifn @0)
4351     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4352   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4353      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4354   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4355        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4356    (simplify
4357     (llfn @0)
4358     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4360 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4361 (simplify
4362  (CPROJ @0)
4363  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4364    @0))
4366 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4367    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4368 (simplify
4369  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4370  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4371   { build_complex_inf (type, false); }))
4373 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4374 (simplify
4375  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4376  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4377   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4379 (for pows (POW)
4380      sqrts (SQRT)
4381      cbrts (CBRT)
4382  (simplify
4383   (pows @0 REAL_CST@1)
4384   (with {
4385     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4386     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4387    }
4388    (switch
4389     /* pow(x,0) -> 1.  */
4390     (if (real_equal (value, &dconst0))
4391      { build_real (type, dconst1); })
4392     /* pow(x,1) -> x.  */
4393     (if (real_equal (value, &dconst1))
4394      @0)
4395     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4396     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4397      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4398     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4399     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4400          && canonicalize_math_p ()
4401          && real_equal (value, &dconsthalf))
4402      (sqrts @0))
4403     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4404     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4405          && canonicalize_math_p ()
4406          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4407              real_equal (value, &tmp)))
4408      (cbrts @0))))))
4410 /* powi(1,x) -> 1.  */
4411 (simplify
4412  (POWI real_onep@0 @1)
4413  @0)
4415 (simplify
4416  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4417  (switch
4418   /* powi(x,0) -> 1.  */
4419   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4420    { build_real (type, dconst1); })
4421   /* powi(x,1) -> x.  */
4422   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4423    @0)
4424   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4425   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4426    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4428 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4430    These are conceptually similar to the transformations performed for
4431    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4432    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4434 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4435    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4436    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4437    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4438    operation and convert the result to the desired type.  */
4439 (for op (plus minus)
4440   (simplify
4441     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4442     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4443          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4444             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4445          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4446          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4447          /* The precision of the type of each operand must match the
4448             precision of the mode of each operand, similarly for the
4449             result.  */
4450          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4451          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4452          && type_has_mode_precision_p (type)
4453          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4454          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4455          && types_match (@0, type)
4456          && (types_match (@0, @1)
4457              /* Or the second operand is const integer or converted const
4458                 integer from valueize.  */
4459              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4460       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4461         (op @0 (convert @1))
4462         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4463          (convert (op (convert:utype @0)
4464                       (convert:utype @1))))))))
4466 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4467    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4468    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4469    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4470    arithmetic operation.  */
4471 (for op (minus plus)
4472  (simplify
4473   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4474   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4475        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4476           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4477        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4478        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4479        /* The precision of the type of each operand must match the
4480           precision of the mode of each operand, similarly for the
4481           result.  */
4482        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4483        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4484        && type_has_mode_precision_p (type)
4485        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4486        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4487        && types_match (@0, @1)
4488        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4489            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4490        && (wi::to_wide (@4)
4491            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4492                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4493    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4494     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4495      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4496     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4497      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4498                (convert:utype @4))))))))
4500 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4501    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4502 (for op (lt le gt ge)
4503      ext (min min max max)
4504  (simplify
4505   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4506   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4507        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4508    (op @0 (ext @1 @2)))))
4510 (simplify
4511  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4512  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4513  { integer_zero_node; })
4515 (simplify
4516  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4517  (SIGNBIT @0)
4518  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4519   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4521 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4522 (for cmp (eq ne)
4523  (for op (plus minus)
4524       rop (minus plus)
4525   (simplify
4526    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4527    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4528         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4529         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4530         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4531     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4532      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4533           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4534       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4535       (if (single_use (@3))
4536        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4537                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4538 (for cmp (lt le gt ge)
4539  (for op (plus minus)
4540       rop (minus plus)
4541   (simplify
4542    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4543    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4544         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4545     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4546      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4547       {
4548         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4549                                 "when simplifying conditional to constant"),
4550                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4551         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4552         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4553         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4554                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4555                         != (op == MINUS_EXPR);
4556         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4557       }
4558       (if (single_use (@3))
4559        (with
4560         {
4561           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4562                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4563                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4564                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4565         }
4566         (cmp @0 { res; })))))))))
4568 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4570 (simplify
4571  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4572  (switch
4573   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4574        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4575    (switch
4576     (if (integer_zerop (@2))
4577      (view_convert (realpart @0)))
4578     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4579      (view_convert (imagpart @0)))))
4580   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4581        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4582        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4583        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4584        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4585        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4586             && integer_zerop (@2))
4587            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4588               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4589            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4590                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4591                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4592                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4593                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4594                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4595                                             - TYPE_PRECISION (type))
4596                                          : 0)) == 0)))
4597    (convert @0))))
4599 /* Simplify vector extracts.  */
4601 (simplify
4602  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4603  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4604       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4605           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4606               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4607   (with
4608    {
4609      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4610                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4611      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4612      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4613      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4614      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4615    }
4616    (if (n != 0
4617         && (idx % width) == 0
4618         && (n % width) == 0
4619         && known_le ((idx + n) / width,
4620                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4621     (with
4622      {
4623        idx = idx / width;
4624        n = n / width;
4625        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4626        poly_uint64 k = 1;
4627        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4628          {
4629            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4630            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4631              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4632          }
4633        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4634      }
4635      (switch
4636       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4637       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4638        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4639         { build_constructor (type, NULL); }
4640         (if (count == 1)
4641          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4642           { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; }
4643           { build_zero_cst (type); })
4644          {
4645            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4646            vec_alloc (vals, count);
4647            for (unsigned i = 0;
4648                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4649              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4650                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4651            build_constructor (type, vals);
4652          })))
4653       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4654       (if (k.is_constant (&const_k)
4655            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4656        (switch
4657         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4658          { build_zero_cst (type); })
4659         (if (n == const_k)
4660          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; })
4661         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4662                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4664 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4665    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4666    not touching the extraction.  */
4667 (simplify
4668  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4669  (with
4670   {
4671     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4672     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4673       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4674     else
4675       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4676   }
4677   (switch
4678    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4679         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4680                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4681     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4682                                                  wi::to_wide (@rpos)
4683                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4684    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4685                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4686         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4687                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4688     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))