2016-07-26 Richard Biener <rguenther@suse.de>
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob6c2ec82340a4679a069417a548e9cf723858e55a
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) 2014-2016 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    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* X / -1 is -X.  */
151 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0))))
157 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
158    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
159 (simplify
160  (floor_div @0 @1)
161  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
162       && TYPE_UNSIGNED (type))
163   (trunc_div @0 @1)))
165 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
166    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
167 (for div (trunc_div exact_div)
168  (simplify
169   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
170   (with {
171     bool overflow_p;
172     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
173    }
174    (if (!overflow_p)
175     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
176     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
177          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
178      { build_zero_cst (type); })))))
180 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
181    NaNs or Infinities.  */
182 (simplify
183  (rdiv @0 @0)
184  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
185       && ! HONOR_NANS (type)
186       && ! HONOR_INFINITIES (type))
187   { build_one_cst (type); }))
189 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
190    NaNs or Infinities.  */
191 (simplify
192  (rdiv:C @0 (negate @0))
193  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
194       && ! HONOR_NANS (type)
195       && ! HONOR_INFINITIES (type))
196   { build_minus_one_cst (type); }))
198 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
199 (simplify
200  (rdiv @0 real_onep)
201  (if (!HONOR_SNANS (type))
202   (non_lvalue @0)))
204 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
205 (simplify
206  (rdiv @0 real_minus_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type))
208   (negate @0)))
210 (if (flag_reciprocal_math)
211  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
212  (simplify
213   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
214    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
216  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
217  (simplify
218   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
219    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
221 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
222 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
223  (simplify
224   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
225   (if (integer_pow2p (@2)
226        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
227        && wi::add (@2, @1) == 0
228        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
229    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
230                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
232 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
233    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
234    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
235    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
236    tell if it is or not in a portable manner.  */
237 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
238  (simplify
239   (rdiv @0 cst@1)
240   (if (optimize)
241    (if (flag_reciprocal_math
242         && !real_zerop (@1))
243     (with
244      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
245      (if (tem)
246       (mult @0 { tem; } )))
247     (if (cst != COMPLEX_CST)
248      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
249       (if (inverse)
250        (mult @0 { inverse; } ))))))))
252 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
253    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
254 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
255  /* 0 % X is always zero.  */
256  (simplify
257   (mod integer_zerop@0 @1)
258   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
259   (if (!integer_zerop (@1))
260    @0))
261  /* X % 1 is always zero.  */
262  (simplify
263   (mod @0 integer_onep)
264   { build_zero_cst (type); })
265  /* X % -1 is zero.  */
266  (simplify
267   (mod @0 integer_minus_onep@1)
268   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
269    { build_zero_cst (type); }))
270  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
271  (simplify
272   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
273   @2)
274  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
275  (simplify
276   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
278        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
279        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
280    { build_zero_cst (type); })))
282 /* X % -C is the same as X % C.  */
283 (simplify
284  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
285   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
286        && !TREE_OVERFLOW (@1)
287        && wi::neg_p (@1)
288        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
289        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
290        && !sign_bit_p (@1, @1))
291    (trunc_mod @0 (negate @1))))
293 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
294 (simplify
295  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
296  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
297       && !TYPE_UNSIGNED (type)
298       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
299       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
300       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
301          Y might be -1, because we would then change valid
302          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
303       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
304           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
305                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
306   (trunc_mod @0 (convert @1))))
308 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
309 (simplify
310  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
311  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
312     constants we really want the type of @0, not @2.  */
313  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
314       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
315   (convert (trunc_mod @0 @1))))
317 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
318    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
319    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
320    to A & ((C << N) - 1).  */
321 (match (power_of_two_cand @1)
322  INTEGER_CST@1)
323 (match (power_of_two_cand @1)
324  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
325 (for mod (trunc_mod floor_mod)
326  (simplify
327   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
328   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
329         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
330         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
331         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
332    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
334 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
335 (simplify
336  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
337  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
338   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
339                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
340                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
342 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
343 (simplify
344  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
345  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
346   (bit_and @0 (negate @1))))
348 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
349 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
350  (simplify
351   (div (mult @0 @1) @1)
352   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
353        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
354    @0)))
356 (for op (negate abs)
357  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
358  (for coss (COS COSH)
359   (simplify
360    (coss (op @0))
361     (coss @0)))
362  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
363  (for pows (POW)
364   (simplify
365    (pows (op @0) REAL_CST@1)
366    (with { HOST_WIDE_INT n; }
367     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
368      (pows @0 @1)))))
369  /* Likewise for powi.  */
370  (for pows (POWI)
371   (simplify
372    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
373    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
374     (pows @0 @1))))
375  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
376  (for hypots (HYPOT)
377   (simplify
378    (hypots (op @0) @1)
379    (hypots @0 @1))
380   (simplify
381    (hypots @0 (op @1))
382    (hypots @0 @1)))
383  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
384  (for copysigns (COPYSIGN)
385   (simplify
386    (copysigns (op @0) @1)
387    (copysigns @0 @1))))
389 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
390 (simplify
391  (mult (abs@1 @0) @1)
392  (mult @0 @0))
394 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
395 (for coss (COS COSH)
396      copysigns (COPYSIGN)
397  (simplify
398   (coss (copysigns @0 @1))
399    (coss @0)))
401 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
402 (for pows (POW)
403      copysigns (COPYSIGN)
404  (simplify
405   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
406   (with { HOST_WIDE_INT n; }
407    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
408     (pows @0 @1)))))
409 /* Likewise for powi.  */
410 (for pows (POWI)
411      copysigns (COPYSIGN)
412  (simplify
413   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
414   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
415    (pows @0 @1))))
417 (for hypots (HYPOT)
418      copysigns (COPYSIGN)
419  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
420  (simplify
421   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
422   (hypots @0 @2))
423  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
424  (simplify
425   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
426   (hypots @0 @1)))
428 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
429 (for copysigns (COPYSIGN)
430  (simplify
431   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
432   (copysigns @0 @2)))
434 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
435 (for copysigns (COPYSIGN)
436  (simplify
437   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
438   (mult @0 @0)))
440 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
441 (for ccoss (CCOS CCOSH)
442  (simplify
443   (ccoss (negate @0))
444    (ccoss @0)))
446 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
447 (for ops (conj negate)
448  (for cabss (CABS)
449   (simplify
450    (cabss (ops @0))
451    (cabss @0))))
453 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
454 (simplify
455  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
456   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
457        && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
458            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
459    (lshift @0 @2)))
461 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
462 (simplify
463  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
464   (if (flag_associative_math
465        && single_use (@3))
466    (with
467     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
468     (if (tem)
469      (rdiv { tem; } @1)))))
471 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
472 (simplify
473  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
474   (if (flag_reciprocal_math)
475    (with
476     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
477     (if (tem)
478      (rdiv { tem; } @1)))))
480 /* Simplify ~X & X as zero.  */
481 (simplify
482  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
483   { build_zero_cst (type); })
485 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
486 (simplify
487  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
488   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
489 (simplify
490  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
491  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
492   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
494 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
495 (simplify
496  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
497   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
499 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
500 (simplify
501  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
502   (bit_xor @0 @1))
503 (simplify
504  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
505  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
506   (bit_xor @0 @1)))
507 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
508 #if GIMPLE
509 (simplify
510  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
511  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
512       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
513   (bit_xor @0 @1)))
514 #endif
516 /* X % Y is smaller than Y.  */
517 (for cmp (lt ge)
518  (simplify
519   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
520   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
521    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
522 (for cmp (gt le)
523  (simplify
524   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
525   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
526    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
528 /* x | ~0 -> ~0  */
529 (simplify
530   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
531   @1)
533 /* x & 0 -> 0  */
534 (simplify
535   (bit_and @0 integer_zerop@1)
536   @1)
538 /* ~x | x -> -1 */
539 /* ~x ^ x -> -1 */
540 /* ~x + x -> -1 */
541 (for op (bit_ior bit_xor plus)
542  (simplify
543   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
544   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
546 /* x ^ x -> 0 */
547 (simplify
548   (bit_xor @0 @0)
549   { build_zero_cst (type); })
551 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
552 (simplify
553   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
554   (bit_not @0))
556 /* x & ~0 -> x  */
557 (simplify
558  (bit_and @0 integer_all_onesp)
559   (non_lvalue @0))
561 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
562 (for bitop (bit_and bit_ior)
563  (simplify
564   (bitop @0 @0)
565   (non_lvalue @0)))
567 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
568 #if GIMPLE
569 (simplify
570  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
571  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
572       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
573   @0))
574 #endif
576 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
577 (simplify
578  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
579  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
581 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
582 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
583 (for bitop (bit_and bit_ior)
584  (simplify
585   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
586   (bitop @0 (bit_not @1))))
588 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
589 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
590 (for bitop (bit_and bit_ior)
591      rbitop (bit_ior bit_and)
592  (simplify
593   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
594   (bitop @1 @2)))
596 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
597 (simplify
598  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
599  (bit_xor @0 @1))
601 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
602 (simplify
603  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
604  (bit_and @0 @1))
606 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
607 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
608 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
609 (for op (plus bit_ior bit_xor)
610  (simplify
611   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
612   (bit_ior @0 @1)))
614 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
615 (simplify
616  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
617  (plus @0 @1))
619 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
620 (simplify
621  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
622  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
623       && !TYPE_SATURATING (type))
624   (bit_and @0 @1)))
626 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
627 (simplify
628  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
629  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
630       && !TYPE_SATURATING (type))
631   (bit_ior @0 @1)))
633 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
634 (simplify
635  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
636  (bit_and @0 @1))
638 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
639 (simplify
640  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
641  (bit_xor @0 @1))
643 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
644 (simplify
645  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
646  (bit_xor @0 @1))
648 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
649 (simplify
650  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
651  (bit_and @0 @1))
653 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
654    ~x | ~y -> ~(x & y) */
655 (for op (bit_and bit_ior)
656      rop (bit_ior bit_and)
657  (simplify
658   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
659   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
660        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
661    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
663 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
664    with a constant, and the two constants have no bits in common,
665    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
666    simplifications.  */
667 (for op (bit_xor plus)
668  (simplify
669   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
670       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
671   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
672        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
673        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
674    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
676 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
677 (simplify
678  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
679  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
680   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
682 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
683 (simplify
684  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
685  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
686       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
687   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
689 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
690 (simplify
691  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
692  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
693   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
695 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
696 (for opo (bit_and bit_xor)
697      opi (bit_xor bit_and)
698  (simplify
699   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
700   (bit_and (bit_not @0) @1)))
702 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
703    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
704    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
705    constants are involved.  For example, convert
706      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
707    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
708 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
709      rop (bit_ior bit_and bit_and)
710  (simplify
711   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
712   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
713        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
714    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
716 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
717 /* (X & Y) & Y -> X & Y
718    (X | Y) | Y -> X | Y  */
719 (for op (bit_and bit_ior)
720  (simplify
721   (op:c (convert?@2 (op:c @0 @1)) (convert? @1))
722   @2))
723 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
724 (simplify
725  (bit_xor:c (convert? (bit_xor:c @0 @1)) (convert? @1))
726  (convert @0))
727 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
728    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
729 (for op (bit_and bit_ior)
730  (simplify
731   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
732   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
733        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
734    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
735     (op @3 (convert @2))
736     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
737      (op (convert @1) @5))))))
738 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
739 (simplify
740  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
741  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
742       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
743   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
745 (simplify
746  (abs (abs@1 @0))
747  @1)
748 (simplify
749  (abs (negate @0))
750  (abs @0))
751 (simplify
752  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
753  @0)
755 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
756 (match negate_expr_p
757  INTEGER_CST
758  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
759        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
760       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
761           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
762 (match negate_expr_p
763  FIXED_CST)
764 (match negate_expr_p
765  (negate @0)
766  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
767 (match negate_expr_p
768  REAL_CST
769  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
770 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
771    ways.  */
772 (match negate_expr_p
773  VECTOR_CST
774  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
776 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
777 (simplify
778  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
779   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
780        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
781    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
783 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
784 (simplify
785  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
786  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
787       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
788   (minus (negate @1) @0)))
790 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
791 (simplify
792  (minus @0 negate_expr_p@1)
793  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
794  (plus @0 (negate @1))))
796 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
797    when profitable.
798    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
799    binary operation result instead of to the operands.  This allows
800    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
801    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
802 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
803  (simplify
804   (bitop (convert @0) (convert? @1))
805   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
806          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
807          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
808         || types_match (@0, @1))
809        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
810           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
811           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
812           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
813           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
814        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
815        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
816               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
817            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
818            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
819               mode.  */
820            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
821            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
822               of its mode.  */
823            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
824    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
826 (for bitop (bit_and bit_ior)
827      rbitop (bit_ior bit_and)
828   /* (x | y) & x -> x */
829   /* (x & y) | x -> x */
830  (simplify
831   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
832   @0)
833  /* (~x | y) & x -> x & y */
834  /* (~x & y) | x -> x | y */
835  (simplify
836   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
837   (bitop @0 @1)))
839 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
840 (simplify
841   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
842   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
844 /* Combine successive equal operations with constants.  */
845 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
846  (simplify
847   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
848   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
850 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
851    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
852 (match truth_valued_p
853  @0
854  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
855 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
856  (match truth_valued_p
857   (op @0 @1)))
858 (match truth_valued_p
859   (truth_not @0))
861 (match (logical_inverted_value @0)
862  (truth_not @0))
863 (match (logical_inverted_value @0)
864  (bit_not truth_valued_p@0))
865 (match (logical_inverted_value @0)
866  (eq @0 integer_zerop))
867 (match (logical_inverted_value @0)
868  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
869 (match (logical_inverted_value @0)
870  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
872 /* X & !X -> 0.  */
873 (simplify
874  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
875  { build_zero_cst (type); })
876 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
877 (for op (bit_ior bit_xor)
878  (simplify
879   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
880   { constant_boolean_node (true, type); }))
881 /* X ==/!= !X is false/true.  */
882 (for op (eq ne)
883  (simplify
884   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
885   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
887 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
888    then try to simplify:
890    (~X & Y) -> X < Y
891    (X & ~Y) -> Y < X
892    (~X | Y) -> X <= Y
893    (X | ~Y) -> Y <= X
895    But only do this if our result feeds into a comparison as
896    this transformation is not always a win, particularly on
897    targets with and-not instructions.
898    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
899 (simplify
900   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
901   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
902        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
903    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
904     (lt @0 @1)
905     (gt @0 @1))))
906 (simplify
907   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
908   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
909        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
910    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
911     (le @0 @1)
912     (ge @0 @1))))
914 /* ~~x -> x */
915 (simplify
916   (bit_not (bit_not @0))
917   @0)
919 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
920 (simplify
921  (bit_not (convert? (negate @0)))
922  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
923       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
924   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
926 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
927 (simplify
928  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
929  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
930       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
931   (convert (negate @0))))
932 (simplify
933  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
934  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
935       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
936   (convert (negate @0))))
938 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
939 (simplify
940  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
941  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
942   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
943 (simplify
944  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
945  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
946   (convert (bit_xor @0 @1))))
948 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
949 (simplify
950  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
951  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
953 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
954 (simplify
955  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
956  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
957       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
958   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
962 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
963    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
964    zero throughout its computed value range,
965    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
966    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
967    and 0's otherwise.
968    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
969    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
970    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
972 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
973      outer_op (bit_xor bit_ior)
974 (simplify
975  (outer_op
976   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
977  (with
978   {
979     bool fail = false;
980     wide_int zero_mask_not;
981     wide_int C0;
982     wide_int cst_emit;
984     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
985       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
986     else
987       fail = true;
989     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
990       {
991         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
992         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
993       }
994     else
995       {
996         C0 = @0;
997         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
998       }
999   }
1000   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1001    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1002    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1003     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1005 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1006 (simplify
1007   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1008   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1010 /* Pattern match
1011      tem1 = (long) ptr1;
1012      tem2 = (long) ptr2;
1013      tem3 = tem2 - tem1;
1014      tem4 = (unsigned long) tem3;
1015      tem5 = ptr1 + tem4;
1016    and produce
1017      tem5 = ptr2;  */
1018 (simplify
1019   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1020   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1021   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1022        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1023             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1024    @1))
1026 /* Pattern match
1027      tem = (sizetype) ptr;
1028      tem = tem & algn;
1029      tem = -tem;
1030      ... = ptr p+ tem;
1031    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1032      ... = ptr & ~algn;  */
1033 (simplify
1034   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1035   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1036    (bit_and @0 { algn; })))
1038 /* Try folding difference of addresses.  */
1039 (simplify
1040  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1041  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1042   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1043    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1044     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1045 (simplify
1046  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1047  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1048   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1049    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1050     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1052 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1053    be able to fold this expression using the object or function's
1054    alignment.  */
1055 (simplify
1056  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1057  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1058       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1059   (with
1060    {
1061      unsigned int align;
1062      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1063      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1064    }
1065    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1066     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1069 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1070 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1072  /* Contract negates.  */
1073  /* A + (-B) -> A - B */
1074  (simplify
1075   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1076   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1077   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1078        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1079        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1080    (minus (convert @0) (convert @1))))
1081  /* A - (-B) -> A + B */
1082  (simplify
1083   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1084   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1085        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1086        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1087    (plus (convert @0) (convert @1))))
1088  /* -(-A) -> A */
1089  (simplify
1090   (negate (convert? (negate @1)))
1091   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1092        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1093    (convert @1)))
1095  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1096     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1097  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1098       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1100   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1101      irrespective of overflow issues.  */
1102   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1103   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1104   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1105   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1106   (simplify
1107     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1108     @1)
1109   (simplify
1110     (minus (minus @0 @1) @0)
1111     (negate @1))
1112   (simplify
1113     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1114     @0)
1115   (simplify
1116    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1117    (negate @1))
1118   (simplify
1119    (minus @0 (minus @0 @1))
1120    @1)
1122   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1123   (for outer_op (plus minus)
1124    (for inner_op (plus minus)
1125     (simplify
1126      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1127      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1128         as we would introduce undefined overflow, for example
1129         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1130      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1131                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1132       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1133        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1135   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1136   (for outer_op (plus minus)
1137    (simplify
1138     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1139     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1140      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1141       (minus { cst; } @0)))))
1143   /* ~A + A -> -1 */
1144   (simplify
1145    (plus:c (bit_not @0) @0)
1146    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1147     { build_all_ones_cst (type); }))
1149   /* ~A + 1 -> -A */
1150   (simplify
1151    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1152    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1153     (negate (convert @0))))
1155   /* -A - 1 -> ~A */
1156   (simplify
1157    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1158    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1159         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1160     (bit_not (convert @0))))
1162   /* -1 - A -> ~A */
1163   (simplify
1164    (minus integer_all_onesp @0)
1165    (bit_not @0))
1167   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1168   (for add (plus pointer_plus)
1169    (simplify
1170     (minus (convert (add @0 @1))
1171      (convert @0))
1172     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1173          /* For integer types, if A has a smaller type
1174             than T the result depends on the possible
1175             overflow in P + A.
1176             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1177             However, if an overflow in P + A would cause
1178             undefined behavior, we can assume that there
1179             is no overflow.  */
1180          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1181              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1182          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1183             final type requires a sign- or zero-extension,
1184             then we have to punt - it is not defined which
1185             one is correct.  */
1186          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1187              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1188              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1189      (convert @1))))
1191   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1192   (for add (plus pointer_plus)
1193    (simplify
1194     (minus (convert @0)
1195      (convert (add @0 @1)))
1196     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1197          /* For integer types, if A has a smaller type
1198             than T the result depends on the possible
1199             overflow in P + A.
1200             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1201             However, if an overflow in P + A would cause
1202             undefined behavior, we can assume that there
1203             is no overflow.  */
1204          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1205              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1206          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1207             final type requires a sign- or zero-extension,
1208             then we have to punt - it is not defined which
1209             one is correct.  */
1210          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1211              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1212              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1213      (negate (convert @1)))))
1215   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1216   (for add (plus pointer_plus)
1217    (simplify
1218     (minus (convert (add @0 @1))
1219      (convert (add @0 @2)))
1220     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1221          /* For integer types, if A has a smaller type
1222             than T the result depends on the possible
1223             overflow in P + A.
1224             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1225             However, if an overflow in P + A would cause
1226             undefined behavior, we can assume that there
1227             is no overflow.  */
1228          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1229              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1230          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1231             final type requires a sign- or zero-extension,
1232             then we have to punt - it is not defined which
1233             one is correct.  */
1234          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1235              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1236              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1237              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1238              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1239      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1242 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1244 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1245  (simplify
1246   (minmax @0 @0)
1247   @0))
1248 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1249 (simplify
1250  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1251  @1)
1252 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1253 (simplify
1254  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1255  @1)
1256 (simplify
1257  (min @0 @1)
1258  (switch
1259   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1260        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1261        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1262    @1)
1263   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1264        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1265        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1266    @0)))
1267 (simplify
1268  (max @0 @1)
1269  (switch
1270   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1271        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1272        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1273    @1)
1274   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1275        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1276        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1277    @0)))
1278 (for minmax (FMIN FMAX)
1279  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1280     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1281  (simplify
1282   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1283   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1284        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1285    @0)))
1286 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1287    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1288    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1289    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1290    worry about it either.  */
1291 (if (flag_finite_math_only)
1292  (simplify
1293   (FMIN @0 @1)
1294   (min @0 @1))
1295  (simplify
1296   (FMAX @0 @1)
1297   (max @0 @1)))
1298 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1299 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1300      maxmin (max min FMAX FMIN)
1301  (simplify
1302   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1303   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1304        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1305            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1306    (negate (maxmin @0 @1)))))
1307 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1308    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1309 (for minmax (min max)
1310  maxmin (max min)
1311  (simplify
1312   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1313   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1315 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1316 (for minmax (min min max max)
1317      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1318      out    (le  gt  ge  lt )
1319  (simplify
1320   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1321   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1322    (out @0 @1))))
1323 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1324    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1325 (for cmp (eq ne)
1326  (simplify
1327   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1328   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1329    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1330    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1331     (cmp @0 @2)))))
1332 (for cmp (eq ne)
1333  (simplify
1334   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1335   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1336    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1337    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1338     (cmp @0 @2)))))
1339 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1340 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1341      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1342      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1343  (simplify
1344   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1345   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1347 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1349 (for rotate (lrotate rrotate)
1350  (simplify
1351   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1352   @0))
1354 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1355 (simplify
1356  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1357  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1358       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1359   @0))
1361 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1362 (simplify
1363  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1364  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1365   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1367 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1368    types.  */
1369 (simplify
1370  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1371  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1372       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1373   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1375 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1376  (simplify
1377   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1378   (non_lvalue @0))
1379  (simplify
1380   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1381   @0)
1382  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1383     if vector2 is uniform.  */
1384  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1385   (simplify
1386    (shiftrotate @0 vec@1)
1387    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1388     (if (tem)
1389      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1391 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1392    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1393 (simplify
1394  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1395  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1396                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1397                                            element_precision (type)), @1); }))
1399 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1400 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1401  (simplify
1402   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1403   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1404    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1405         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1406         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1407         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1408     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1409      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1410         being well defined.  */
1411      (if (low >= prec)
1412       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1413        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1414        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1415         { build_zero_cst (type); }
1416         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1417       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1420 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1421    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1422 (for cmp (ne eq)
1423      icmp (eq ne)
1424  (simplify
1425   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1426   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1428 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1429    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1430    if CST2 != 0.  */
1431 (for cmp (ne eq)
1432  (simplify
1433   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1434   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1435    (if (cand < 0
1436         || (!integer_zerop (@2)
1437             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1438     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1439     (if (!integer_zerop (@2)
1440          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1441      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1443 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1444         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1445    if the new mask might be further optimized.  */
1446 (for shift (lshift rshift)
1447  (simplify
1448   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1449            INTEGER_CST@2)
1450    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1451         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1452         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1453         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1454         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1455     (with
1456      {
1457        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1458        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1459        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1460        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1461        unsigned int prec;
1463        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1464          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1465        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1466                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1467                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1468          {
1469            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1470            tree arg00 = @0;
1471            /* See if more bits can be proven as zero because of
1472               zero extension.  */
1473            if (@3 != @0
1474                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1475              {
1476                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1477                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1478                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1479                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1480                  {
1481                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1482                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1483                    if (shiftc < prec)
1484                      shift_type = inner_type;
1485                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1486                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1487                       is all ones.  */
1488                  }
1489              }
1490            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1491            if (shiftc < prec)
1492              {
1493                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1494                zerobits <<= prec - shiftc;
1495              }
1496            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1497               can contain actually sign bits, so no transformation is
1498               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1499               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1500            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1501                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1502              {
1503                if ((mask & zerobits) == 0)
1504                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1505                else
1506                  zerobits = 0;
1507              }
1508          }
1509      }
1510      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1511      (if ((mask & zerobits) == mask)
1512       { build_int_cst (type, 0); }
1513       (with { newmask = mask | zerobits; }
1514        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1515         (with
1516          {
1517            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1518               mode's mask.  */
1519            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1520                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1521              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1522                break;
1523          }
1524          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1525               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1526           (with
1527            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1528            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1529             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1530              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1531              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1533 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1534    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1535 (for shift (lshift rshift)
1536  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1537   (simplify
1538    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1539    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1540     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1541      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1543 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1544 (simplify
1545  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1546   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1547        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1548            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1549            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1550    (with
1551     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1552      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1554 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1555    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1556 (for rotate (lrotate rrotate)
1557  (simplify
1558   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1559    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1560          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1561          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1562         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1563             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1564     (with
1565      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1566       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1568 /* Simplifications of conversions.  */
1570 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1571 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1572  (simplify
1573   (cvt @0)
1574   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1575        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1576    @0)))
1578 /* Contract view-conversions.  */
1579 (simplify
1580   (view_convert (view_convert @0))
1581   (view_convert @0))
1583 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1584    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1585 (simplify
1586   (view_convert @0)
1587   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1588        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1589        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1590    (convert @0)))
1592 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1593 (simplify
1594   (view_convert (convert@0 @1))
1595   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1596        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1597        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1598        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1599    (view_convert @1)))
1601 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1602    barriers can be removed.  */
1603 (simplify
1604  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1605  @0)
1606 (simplify
1607  (paren (paren@1 @0))
1608  @1)
1610 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1611 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1612  (for icvt (convert float)
1613   (simplify
1614    (ocvt (icvt@1 @0))
1615    (with
1616     {
1617       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1618       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1619       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1620       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1621       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1622       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1623       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1624       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1625       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1626       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1627       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1628       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1629       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1630       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1631       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1632       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1633       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1634       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1635       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1636       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1637     }
1638    (switch
1639     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1640        handled below, if we are converting something to its own
1641        type via an object of identical or wider precision, neither
1642        conversion is needed.  */
1643     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1644           || (GENERIC
1645               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1646          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1647              || (inter_float && final_float))
1648          && inter_prec >= final_prec)
1649      (ocvt @0))
1651     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1652        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1653        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1654        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1655        then we sometimes need the middle conversion.  */
1656     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1657          && (final_int || final_float)
1658          && inter_prec >= inside_prec
1659          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1660      (ocvt @0))
1662     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1663        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1664        final conversion does not change precision we can drop the
1665        intermediate conversion.  */
1666     (if (inside_int && inter_int && final_int
1667          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1668               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1669              || final_prec == inter_prec))
1670      (ocvt @0))
1672     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1673         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1674         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1675         - the intermediate type is narrower than both initial and
1676           final, or
1677         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1678           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1679         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1680           intermediate and final types differ, or
1681         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1682           initial and intermediate types differ.  */
1683     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1684          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1685          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1686          && ! (inside_int && inter_int
1687                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1688                && inter_prec < final_prec)
1689          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1690              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1691          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1692          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1693      (ocvt @0))
1695     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1696        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1697     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1698          && final_int && inter_int && inside_int
1699          && final_prec == inside_prec
1700          && final_prec > inter_prec
1701          && inter_unsignedp)
1702      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1703                               (inside_type,
1704                                wi::mask (inter_prec, false,
1705                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1707     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1708        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1709        floating-point conversion.  */
1710     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1711          && inside_int && inter_float && final_int &&
1712          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1713          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1714      (convert @0)))))))
1716 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1717    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1718    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1719 (simplify
1720   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1721   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1722        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1723        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1724        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1725                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1726    (convert @0)))
1729 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1730 (simplify
1731   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1732   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1733   (convert @0))
1735 /* Canonicalization of binary operations.  */
1737 /* Convert X + -C into X - C.  */
1738 (simplify
1739  (plus @0 REAL_CST@1)
1740  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1741   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1742    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1743     (minus @0 { tem; })))))
1745 /* Convert x+x into x*2.  */
1746 (simplify
1747  (plus @0 @0)
1748  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1749   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1750   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1751    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1753 (simplify
1754  (minus integer_zerop @1)
1755  (negate @1))
1757 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1758    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1759    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1760 (simplify
1761  (minus real_zerop@0 @1)
1762  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1763   (negate @1)))
1765 /* Transform x * -1 into -x.  */
1766 (simplify
1767  (mult @0 integer_minus_onep)
1768  (negate @0))
1770 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1771    number.  */
1772 (match compositional_complex
1773  (convert? (complex @0 @1)))
1775 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1776 (simplify
1777  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1778  @0)
1779 (simplify
1780  (realpart (complex @0 @1))
1781  @0)
1782 (simplify
1783  (imagpart (complex @0 @1))
1784  @1)
1786 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1787 (simplify
1788  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1789  (convert (realpart @0)))
1790 (simplify
1791  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1792  (convert (negate (imagpart @0))))
1793 (for part (realpart imagpart)
1794  (for op (plus minus)
1795   (simplify
1796    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1797    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1798 (simplify
1799  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1800  (convert (COS @0)))
1801 (simplify
1802  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1803  (convert (SIN @0)))
1805 /* conj(conj(x)) -> x  */
1806 (simplify
1807  (conj (convert? (conj @0)))
1808  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1809   (convert @0)))
1811 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1812 (simplify
1813  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1814  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1815   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1817 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1818 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1819  (simplify
1820   (bswap (bswap @0))
1821   @0)
1822  (simplify
1823   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1824   (bit_not @0))
1825  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1826   (simplify
1827    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1828    (bitop @0 (bswap @1)))))
1831 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1833 /* Simplify constant conditions.
1834    Only optimize constant conditions when the selected branch
1835    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1836    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1837    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1838    this one as we depend on doing this transform before possibly
1839    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1840    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1841    genmatch cannot handle.  */
1842 (simplify
1843  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1844  (if (integer_zerop (@0))
1845   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1846    @2)
1847   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1848    @1)))
1849 (simplify
1850  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1851  (if (integer_all_onesp (@0))
1852   @1
1853   (if (integer_zerop (@0))
1854    @2)))
1856 (for cnd (cond vec_cond)
1857  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1858  (simplify
1859   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1860   (cnd @0 @1 @3))
1861  (simplify
1862   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1863   (cnd @0 @1 @3))
1864  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1865  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1866     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1867     The following is still important to merge then and else arm cases
1868     from if-conversion.  */
1869  (simplify
1870   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1871   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1872        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1873        && invert_tree_comparison
1874            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1875        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1876        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1877    (cnd @0 @1 @3)))
1878  (simplify
1879   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1880   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1881        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1882        && invert_tree_comparison
1883            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1884        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1885        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1886    (cnd @0 @3 @4)))
1888  /* A ? B : B -> B.  */
1889  (simplify
1890   (cnd @0 @1 @1)
1891   @1)
1893  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1894  (simplify
1895   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1896   (cnd @0 @2 @1)))
1898 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1899    return all -1 or all 0 results.  */
1900 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1901    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1902 (simplify
1903  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1904  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1905       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1906       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1907           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1908   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1910 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1911 (simplify
1912  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1913  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1914       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1915       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1916           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1917   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1920 /* Simplifications of comparisons.  */
1922 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1923    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1924    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1925 (for cmp  (le gt)
1926      acmp (lt ge)
1927  (simplify
1928   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1929   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1930    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1931 (for cmp  (ge lt)
1932      acmp (gt le)
1933  (simplify
1934   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1935   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1936    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1939 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1940    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1941    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1942    that with expression code iteration.  */
1943 (for cmp (tcc_comparison)
1944      icmp (inverted_tcc_comparison)
1945      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1946  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1947     and handle some more cases by using
1948       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1949     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1950     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1951  (simplify
1952   (bit_not (cmp @0 @1))
1953   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1954        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1955    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1956       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1957       a computed operator in the replacement tree thus we have
1958       to play the trick below.  */
1959    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1960              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1961     (if (ic == icmp)
1962      (icmp @0 @1)
1963      (if (ic == ncmp)
1964       (ncmp @0 @1))))))
1965  (simplify
1966   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1967   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1968             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1969    (if (ic == icmp)
1970     (icmp @0 @1)
1971     (if (ic == ncmp)
1972      (ncmp @0 @1))))))
1974 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1975    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1976    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1977    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1978    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1979 (for cmp (eq ne)
1980  (simplify
1981   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1982   (if (single_use (@2))
1983    (cmp @0 @1))))
1985 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1986    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1987    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1988    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1989 (for cmp (simple_comparison)
1990      scmp (swapped_simple_comparison)
1991  (simplify
1992   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1993   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1994   (if (integer_zerop (@1))
1995    (cmp @1 @2)
1996    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1997         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1998         && single_use (@3))
1999     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2000     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2001      (scmp @0 @2)
2002      (cmp @0 @2))))))
2004 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2005    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2006 (for cmp (eq ge le)
2007  (simplify
2008   (cmp @0 @0)
2009   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2010        || ! HONOR_NANS (@0))
2011    { constant_boolean_node (true, type); }
2012    (if (cmp != EQ_EXPR)
2013     (eq @0 @0)))))
2014 (for cmp (ne gt lt)
2015  (simplify
2016   (cmp @0 @0)
2017   (if (cmp != NE_EXPR
2018        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2019        || ! HONOR_NANS (@0))
2020    { constant_boolean_node (false, type); })))
2021 (for cmp (unle unge uneq)
2022  (simplify
2023   (cmp @0 @0)
2024   { constant_boolean_node (true, type); }))
2025 (for cmp (unlt ungt)
2026  (simplify
2027   (cmp @0 @0)
2028   (unordered @0 @0)))
2029 (simplify
2030  (ltgt @0 @0)
2031  (if (!flag_trapping_math)
2032   { constant_boolean_node (false, type); }))
2034 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2035 (for cmp (simple_comparison)
2036  (simplify
2037   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2038   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2039    (cmp @1 @0))))
2041 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2042 (for cmp (simple_comparison)
2043      scmp (swapped_simple_comparison)
2044  (simplify
2045   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2046   (if (single_use (@2)
2047        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2048    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2050 (for cmp (simple_comparison)
2051  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2052  (simplify
2053   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2054   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2055        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2056            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2057        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2058            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2059    (with
2060     {
2061       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2062       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2063         {
2064           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2065           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2066               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2067             type1 = float_type_node;
2068           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2069               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2070             type1 = double_type_node;
2071         }
2072       tree newtype
2073         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2074            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2075     }
2076     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2077      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2079  (simplify
2080   (cmp @0 REAL_CST@1)
2081   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2082   (switch
2083    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2084    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2085     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2086    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2087    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2088         && ! HONOR_SNANS (@1))
2089     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2090    /* Fold comparisons against infinity.  */
2091    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2092         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2093     (with
2094      {
2095        REAL_VALUE_TYPE max;
2096        enum tree_code code = cmp;
2097        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2098        if (neg)
2099          code = swap_tree_comparison (code);
2100      }
2101      (switch
2102       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2103       (if (code == GT_EXPR
2104            && ! HONOR_SNANS (@0))
2105        { constant_boolean_node (false, type); })
2106       (if (code == LE_EXPR)
2107        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2108        (if (! HONOR_NANS (@0))
2109         { constant_boolean_node (true, type); }
2110         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2111         (eq @0 @0)))
2112       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2113       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2114        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2115         (if (neg)
2116          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2117          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2118       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2119       (if (code == LT_EXPR)
2120        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2121         (if (neg)
2122          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2123          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2124       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2125       (if (code == NE_EXPR)
2126        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2127         (if (! HONOR_NANS (@0))
2128          (if (neg)
2129           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2130           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2131          (if (neg)
2132           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2133            { build_one_cst (type); })
2134           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2135            { build_one_cst (type); }))))))))))
2137  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2138     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2139     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2140     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2141  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2142   (for op (plus minus)
2143    (simplify
2144     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2145     (with
2146      {
2147        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2148                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2149      }
2150      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2151       (cmp @0 { tem; }))))))
2153  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2154     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2155     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2156     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2157  (if (flag_associative_math)
2158   (simplify
2159    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2160    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2161     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2162      (cmp { tem; } @1)))))
2164  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2165  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2166       && ! flag_errno_math)
2167   (for sq (SQRT)
2168    (simplify
2169     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2170     (switch
2171      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2172       (switch
2173        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2174        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2175         { constant_boolean_node (false, type); })
2176        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2177           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2178        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2179         { constant_boolean_node (true, type); })
2180        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2181        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2182      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2183       (switch
2184        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2185        (if (cmp == LT_EXPR)
2186         { constant_boolean_node (false, type); })
2187        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2188        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2189         { constant_boolean_node (true, type); })
2190        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2191        (if (cmp == LE_EXPR)
2192         (eq @0 @1))
2193        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2194           == or !=.  In the last case:
2196             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2198           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2199           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2200        (cmp @0 @1)))
2201      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2202       (with
2203        {
2204          REAL_VALUE_TYPE c2;
2205          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2206                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2207          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2208        }
2209        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2210         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2211         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2212          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2213          { constant_boolean_node (false, type); })
2214         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2215         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2216      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2217       (with
2218        {
2219          REAL_VALUE_TYPE c2;
2220          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2221                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2222          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2223        }
2224        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2225         (switch
2226          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2227             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2228          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2229           { constant_boolean_node (true, type); })
2230          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2231             don't care about NaNs.  */
2232          (if (! HONOR_NANS (@0))
2233           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2234          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2235             don't care about Infinities.  */
2236          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2237           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2238          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2239          (if (GENERIC)
2240           (truth_andif
2241            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2242            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2243         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2244         (if (! HONOR_NANS (@0))
2245          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2246          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2247          (if (GENERIC)
2248           (truth_andif
2249            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2250            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2252 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2253 (simplify
2254  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2255  (if (types_match (@0, @1))
2256   (unordered @0 @1)))
2257 (simplify
2258  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2259  (if (types_match (@0, @1))
2260   (ordered @0 @1)))
2261 (simplify
2262  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2263  @2)
2264 (simplify
2265  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2266  @2)
2268 /* Simple range test simplifications.  */
2269 /* A < B || A >= B -> true.  */
2270 (for test1 (lt le le le ne ge)
2271      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2272  (simplify
2273   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2274   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2275        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2276    { constant_boolean_node (true, type); })))
2277 /* A < B && A >= B -> false.  */
2278 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2279      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2280  (simplify
2281   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2282   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2283        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2284    { constant_boolean_node (false, type); })))
2286 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2287 (for cmp (tcc_comparison)
2288      scmp (swapped_tcc_comparison)
2289  (simplify
2290   (cmp (negate @0) (negate @1))
2291   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2292        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2293            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2294    (scmp @0 @1)))
2295  (simplify
2296   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2297   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2298        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2299            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2300    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2301     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2302      (scmp @0 { tem; }))))))
2304 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2305 (for op (eq ne)
2306  (simplify
2307   (op (abs @0) zerop@1)
2308   (op @0 @1)))
2310 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2311 (for cmp (simple_comparison)
2312  (simplify
2313   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2314   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2315        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2316           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2317        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2318             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2319             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2320        && single_use (@0))
2321    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2322         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2323             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2324         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2325             || cmp == NE_EXPR
2326             || cmp == EQ_EXPR)
2327         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2328     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2329        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2330        constant which fold_convert produces.  */
2331     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2332      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2333                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2334      (cmp @00 (convert @1)))
2336     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2337      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2338      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2339            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2340           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2341               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2342                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2343                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2344                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2345               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2346                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2347                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2348       (cmp @00 (convert @10))
2349       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2350            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2351            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2352        (with
2353         {
2354           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2355           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2356           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2357           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2358         }
2359         (if (above || below)
2360          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2361           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2362           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2363            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2364            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2365             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2367 (for cmp (eq ne)
2368  /* A local variable can never be pointed to by
2369     the default SSA name of an incoming parameter.
2370     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2371  (simplify
2372   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2373   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2374        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2375    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2376     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2377          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2378      (if (cmp == NE_EXPR)
2379       { constant_boolean_node (true, type); }
2380       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2382 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2383 (for cmp (eq ne)
2385  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2386     Similarly for NE_EXPR.  */
2387  (simplify
2388   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2389   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2390        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2391    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2393  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2394  (simplify
2395   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2396   (cmp @0 @1))
2398  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2399     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2400  (simplify
2401   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2402   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2404  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2405  (simplify
2406   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2407   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2408    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2410  (simplify
2411   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2412   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2413    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2415 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2416    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2417 (for cmp (eq ne)
2418      icmp (ne eq)
2419  (simplify
2420   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2421   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2423 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2424    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2425 (for cmp (eq ne)
2426      ncmp (ge lt)
2427  (simplify
2428   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2429   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2430        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2431            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2432        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2433        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2434    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2435     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2437 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2438    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2439    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2440    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2441 (for cmp (simple_comparison)
2442  (simplify
2443   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2444   (with
2445    {
2446      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2447      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2448      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2449      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2450        {
2451          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2452          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2453        }
2454      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2455        {
2456          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2457          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2458        }
2459    }
2460    (if (base0 && base1)
2461     (with
2462      {
2463        int equal = 2;
2464        if (decl_in_symtab_p (base0)
2465            && decl_in_symtab_p (base1))
2466          equal = symtab_node::get_create (base0)
2467                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2468        else if ((DECL_P (base0)
2469                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2470                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2471                 && (DECL_P (base1)
2472                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2473                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2474          equal = (base0 == base1);
2475      }
2476      (if (equal == 1
2477           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2478               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2479               || off0 == off1
2480               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2481               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2482               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2483                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2484       (switch
2485        (if (cmp == EQ_EXPR)
2486         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2487        (if (cmp == NE_EXPR)
2488         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2489        (if (cmp == LT_EXPR)
2490         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2491        (if (cmp == LE_EXPR)
2492         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2493        (if (cmp == GE_EXPR)
2494         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2495        (if (cmp == GT_EXPR)
2496         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2497       (if (equal == 0
2498            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2499            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2500            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2501                || off0 == off1))
2502        (switch
2503         (if (cmp == EQ_EXPR)
2504          { constant_boolean_node (false, type); })
2505         (if (cmp == NE_EXPR)
2506          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2508 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2509 (for neeq (ne eq)
2510  (simplify
2511   (neeq @0 @1)
2512   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2513        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2514    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2516 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2517    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST */
2518 (for cmp (ne eq)
2519  (simplify
2520   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2521   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2522         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2523    (cmp @0 (convert @1)))))
2525 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2526 (for cmp (lt gt le ge)
2527  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2528     the specified precision will have known values.  */
2529  (simplify
2530   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2531   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2532        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2533    (with
2534     {
2535       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2536       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2537       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2538       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2539       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2540     }
2541     (switch
2542      (if (wi::eq_p (@1, max))
2543       (switch
2544        (if (cmp == GT_EXPR)
2545         { constant_boolean_node (false, type); })
2546        (if (cmp == GE_EXPR)
2547         (eq @2 @1))
2548        (if (cmp == LE_EXPR)
2549         { constant_boolean_node (true, type); })
2550        (if (cmp == LT_EXPR)
2551         (ne @2 @1))))
2552      (if (wi::eq_p (@1, min))
2553       (switch
2554        (if (cmp == LT_EXPR)
2555         { constant_boolean_node (false, type); })
2556        (if (cmp == LE_EXPR)
2557         (eq @2 @1))
2558        (if (cmp == GE_EXPR)
2559         { constant_boolean_node (true, type); })
2560        (if (cmp == GT_EXPR)
2561         (ne @2 @1))))
2562      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2563       (switch
2564        (if (cmp == GT_EXPR)
2565         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2566        (if (cmp == LE_EXPR)
2567         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2568      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2569       (switch
2570        (if (cmp == GE_EXPR)
2571         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2572        (if (cmp == LT_EXPR)
2573         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2574      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2575           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2576           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2577              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2578              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2579              max associated with this sign bit.  */
2580           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2581           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2582           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2583       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2584          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2585       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2586        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2587         (if (cmp == LE_EXPR)
2588          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2589          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2591 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2592  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2593  (simplify
2594   (cmp @0 REAL_CST@1)
2595   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2596        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2597    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2598                             ? false : true, type); })))
2600 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2601 (simplify
2602  (ne @0 integer_zerop)
2603  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2604       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2605   (non_lvalue @0)))
2606 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2607 (simplify
2608  (eq @0 integer_onep)
2609  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2610       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2611   (non_lvalue @0)))
2612 /* Do not handle
2613    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2614    bool_var != 1 becomes !bool_var
2615    here because that only is good in assignment context as long
2616    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2617    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2618    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2620 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2621    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2622    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2623    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2624 (for cmp (lt le ge gt)
2625      out (gt gt le le)
2626  (simplify
2627   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2628   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2629        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2630        && wi::ne_p (@1, 0)
2631        && single_use (@2))
2632    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2633                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2635 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2636    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2637    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2638 (for cmp (gt le)
2639  (simplify
2640   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2641   (if (single_use (@2)
2642        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2643        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2644        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2645    (cmp @1 @0))))
2647 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2648 /* A - B > A  */
2649 (for cmp (gt le)
2650      out (ne eq)
2651  (simplify
2652   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2653   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2654        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2655    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2656 /* A + B < A  */
2657 (for cmp (lt ge)
2658      out (ne eq)
2659  (simplify
2660   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2661   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2662        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2663    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2665 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2666    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2667 (for cmp (lt ge)
2668      out (ne eq)
2669  (simplify
2670   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2671   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2672    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2673     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2675 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2676    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2677    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2678    section that follows this one.
2680    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2681    the following:
2683    - the rule describes an identity
2685    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2686      multiplication
2688    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2689      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2690      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2691      when the operand has that value.)  */
2693 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2694  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2695  (simplify
2696   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2697   (if (!HONOR_SNANS (type))
2698    @0))
2700  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2701  (for root (SQRT CBRT)
2702   (simplify
2703    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2704     (root (mult @0 @1))))
2706  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2707  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2708   (simplify
2709    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2710     (exps (plus @0 @1))))
2712  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2713  (for root (SQRT CBRT)
2714   (simplify
2715    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2716     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2718  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2719  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2720   (simplify
2721    (rdiv @0 (exps:s @1))
2722     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2724  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2725       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2726   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2727   (simplify
2728    (logs (exps @0))
2729    @0)
2730   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2731   (simplify
2732    (exps (logs @0))
2733    @0))
2735  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2736     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2737     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2738  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2739       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2740   (simplify
2741    (logs (exps @0))
2742    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2743     (with {
2744       tree x;
2745       switch (exps)
2746         {
2747         CASE_CFN_EXP:
2748           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2749           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2750           break;
2751         CASE_CFN_EXP2:
2752           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2753           x = build_real (type, dconst2);
2754           break;
2755         CASE_CFN_EXP10:
2756         CASE_CFN_POW10:
2757           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2758           {
2759             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2760             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2761             x = build_real (type, dconst10);
2762           }
2763           break;
2764         default:
2765           gcc_unreachable ();
2766         }
2767       }
2768      (mult (logs { x; }) @0)))))
2770  (for logs (LOG LOG
2771             LOG2 LOG2
2772             LOG10 LOG10)
2773       exps (SQRT CBRT)
2774   (simplify
2775    (logs (exps @0))
2776    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2777     (with {
2778       tree x;
2779       switch (exps)
2780         {
2781         CASE_CFN_SQRT:
2782           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2783           x = build_real (type, dconsthalf);
2784           break;
2785         CASE_CFN_CBRT:
2786           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2787           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2788           break;
2789         default:
2790           gcc_unreachable ();
2791         }
2792       }
2793      (mult { x; } (logs @0))))))
2795  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2796  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2797       pows (POW)
2798   (simplify
2799    (logs (pows @0 @1))
2800    (mult @1 (logs @0))))
2802  (for sqrts (SQRT)
2803       cbrts (CBRT)
2804       pows (POW)
2805       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2806   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2807   (simplify
2808    (sqrts (exps @0))
2809    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2810   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2811   (simplify
2812    (cbrts (exps @0))
2813    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2814   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2815   (simplify
2816    (pows (exps @0) @1)
2817    (exps (mult @0 @1))))
2819  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2820  (for tans (TAN)
2821       atans (ATAN)
2822   (simplify
2823    (tans (atans @0))
2824    @0)))
2826 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2827 (simplify
2828  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
2829  (abs @0))
2831 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2832 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2833  (simplify
2834   (fns (fns @0))
2835   (fns @0)))
2836 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2837 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2838  (simplify
2839   (fns integer_valued_real_p@0)
2840   @0))
2842 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2843 (simplify
2844  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2845  (abs @0))
2847 /* pow(1,x) -> 1.  */
2848 (simplify
2849  (POW real_onep@0 @1)
2850  @0)
2852 (simplify
2853  /* copysign(x,x) -> x.  */
2854  (COPYSIGN @0 @0)
2855  @0)
2857 (simplify
2858  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2859  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2860  (abs @0))
2862 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2863  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2864  (simplify
2865   (scale real_zerop@0 @1)
2866   @0)
2867  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2868  (simplify
2869   (scale @0 integer_zerop@1)
2870   @0)
2871  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2872  (simplify
2873   (scale REAL_CST@0 @1)
2874   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2875    @0)))
2877 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2878    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2880    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2881    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2882    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2883    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2885 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2886  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2887  (simplify
2888   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2889    (SIN @0))
2891  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2892  (simplify
2893   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2894   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2895    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2897  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2898  (simplify
2899   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2900    (TAN @0))
2902  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2903  (simplify
2904   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2905    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2907  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2908  (simplify
2909   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2910   (if (! HONOR_NANS (@0)
2911        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2912    (COS @0)))
2914  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2915  (simplify
2916   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2917   (if (! HONOR_NANS (@0)
2918        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2919    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2921  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2922  (simplify
2923   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2924    (POW @0 (plus @1 @2)))
2926  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2927  (simplify
2928   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2929    (POW (mult @0 @2) @1))
2931  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
2932  (simplify
2933   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
2934    (POWI (mult @0 @2) @1))
2936  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2937  (simplify
2938   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2939   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2940    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2942  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2943  (simplify
2944   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2945    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2947  (for sqrts (SQRT)
2948       cbrts (CBRT)
2949       pows (POW)
2950   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2951   (simplify
2952    (sqrts (sqrts @0))
2953    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2954   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2955   (simplify
2956    (sqrts (cbrts @0))
2957    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2958   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2959   (simplify
2960    (cbrts (sqrts @0))
2961    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2962   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2963   (simplify
2964    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2965    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2966   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2967   (simplify
2968    (sqrts (pows @0 @1))
2969    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2970   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2971   (simplify
2972    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2973    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2974   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2975   (simplify
2976    (pows (sqrts @0) @1)
2977    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2978   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2979   (simplify
2980    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
2981    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2982   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
2983   (simplify
2984    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
2985    (pows @0 (mult @1 @2))))
2987  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2988  (simplify
2989   (CABS (complex @0 @0))
2990   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2992  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2993  (simplify
2994   (HYPOT @0 @0)
2995   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2997  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
2998  (for cexps (CEXP)
2999       exps (EXP)
3000       cexpis (CEXPI)
3001   (simplify
3002    (cexps compositional_complex@0)
3003    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3004     (complex
3005      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3006      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3008 (if (canonicalize_math_p ())
3009  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3010  (for floors (FLOOR)
3011       truncs (TRUNC)
3012   (simplify
3013    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3014    (truncs @0))))
3016 (match double_value_p
3017  @0
3018  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3019 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3020             BUILT_IN_FLOORL
3021             BUILT_IN_CEILL
3022             BUILT_IN_ROUNDL
3023             BUILT_IN_NEARBYINTL
3024             BUILT_IN_RINTL)
3025      tos (BUILT_IN_TRUNC
3026           BUILT_IN_FLOOR
3027           BUILT_IN_CEIL
3028           BUILT_IN_ROUND
3029           BUILT_IN_NEARBYINT
3030           BUILT_IN_RINT)
3031  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3032  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3033   (simplify
3034    (froms (convert double_value_p@0))
3035    (convert (tos @0)))))
3037 (match float_value_p
3038  @0
3039  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3040 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3041             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3042             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3043             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3044             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3045             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3046      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3047           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3048           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3049           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3050           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3051           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3052  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3053     if x is a float.  */
3054  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3055       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3056   (simplify
3057    (froms (convert float_value_p@0))
3058    (convert (tos @0)))))
3060 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3061      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3062  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3063  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3064   (simplify
3065    (froms (convert double_value_p@0))
3066    (tos @0))))
3068 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3069             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3070      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3071  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3072     if x is a float.  */
3073  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3074   (simplify
3075    (froms (convert float_value_p@0))
3076    (tos @0))))
3078 (if (canonicalize_math_p ())
3079  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3080  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3081   (simplify
3082    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3083    (fix_trunc @0))))
3085 (if (canonicalize_math_p ())
3086  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3087  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3088            ICEIL LCEIL LLCEIL
3089            IROUND LROUND LLROUND)
3090   (simplify
3091    (fns integer_valued_real_p@0)
3092    (fix_trunc @0)))
3093  (if (!flag_errno_math)
3094   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3095   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3096    (simplify
3097     (rints integer_valued_real_p@0)
3098     (fix_trunc @0)))))
3100 (if (canonicalize_math_p ())
3101  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3102       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3103       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3104   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3105      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3106   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3107        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3108    (simplify
3109     (ifn @0)
3110     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3111   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3112      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3113   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3114        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3115    (simplify
3116     (llfn @0)
3117     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3119 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3120 (simplify
3121  (CPROJ @0)
3122  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3123    @0))
3125 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3126    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3127 (simplify
3128  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3129  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3130   { build_complex_inf (type, false); }))
3132 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3133 (simplify
3134  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3135  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3136   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3138 (for pows (POW)
3139      sqrts (SQRT)
3140      cbrts (CBRT)
3141  (simplify
3142   (pows @0 REAL_CST@1)
3143   (with {
3144     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3145     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3146    }
3147    (switch
3148     /* pow(x,0) -> 1.  */
3149     (if (real_equal (value, &dconst0))
3150      { build_real (type, dconst1); })
3151     /* pow(x,1) -> x.  */
3152     (if (real_equal (value, &dconst1))
3153      @0)
3154     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3155     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3156      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3157     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3158     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3159          && canonicalize_math_p ()
3160          && real_equal (value, &dconsthalf))
3161      (sqrts @0))
3162     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3163     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3164          && canonicalize_math_p ()
3165          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3166              real_equal (value, &tmp)))
3167      (cbrts @0))))))
3169 /* powi(1,x) -> 1.  */
3170 (simplify
3171  (POWI real_onep@0 @1)
3172  @0)
3174 (simplify
3175  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3176  (switch
3177   /* powi(x,0) -> 1.  */
3178   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3179    { build_real (type, dconst1); })
3180   /* powi(x,1) -> x.  */
3181   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3182    @0)
3183   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3184   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3185    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3187 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3189    These are conceptually similar to the transformations performed for
3190    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3191    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3193 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3194    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3195    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3196    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3197    operation and convert the result to the desired type.  */
3198 (for op (plus minus)
3199   (simplify
3200     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
3201     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3202          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3203             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3204          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3205          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3206          /* The precision of the type of each operand must match the
3207             precision of the mode of each operand, similarly for the
3208             result.  */
3209          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3210              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3211          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3212              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3213          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3214          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3215          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3216          && types_match (@0, @1)
3217          && types_match (@0, type))
3218       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3219         (convert (op @0 @1))
3220         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3221          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3223 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3224    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3225    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3226    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3227    arithmetic operation.  */
3228 (for op (minus plus)
3229  (simplify
3230   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3232        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3233           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3234        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3235        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3236        /* The precision of the type of each operand must match the
3237           precision of the mode of each operand, similarly for the
3238           result.  */
3239        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3240            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3241        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3242            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3243        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3244        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3245        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3246        && types_match (@0, @1)
3247        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3248            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3249        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3250                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3251    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3252     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3253      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3254     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3255      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3256                (convert:utype @4))))))))
3258 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3259    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3260 (for op (lt le gt ge)
3261      ext (min min max max)
3262  (simplify
3263   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3264   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3265        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3266    (op @0 (ext @1 @2)))))
3268 (simplify
3269  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3270  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3271  { integer_zero_node; })
3273 (simplify
3274  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3275  (SIGNBIT @0)
3276  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3277   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3279 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3280 (for cmp (eq ne)
3281  (for op (plus minus)
3282       rop (minus plus)
3283   (simplify
3284    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3285    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3286         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3287         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3288         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3289     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3290      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3291       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3292       (if (single_use (@3))
3293        (cmp @0 { res; }))))))))
3294 (for cmp (lt le gt ge)
3295  (for op (plus minus)
3296       rop (minus plus)
3297   (simplify
3298    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3299    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3300         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3301     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3302      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3303       {
3304         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3305                                 "when simplifying conditional to constant"),
3306                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3307         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3308         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3309         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3310                         != (op == MINUS_EXPR);
3311         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3312       }
3313       (if (single_use (@3))
3314        (with
3315         {
3316           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3317                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3318                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3319                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3320         }
3321         (cmp @0 { res; })))))))))
3323 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3325 (simplify
3326  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3327  (switch
3328   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3329        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3330    (switch
3331     (if (integer_zerop (@2))
3332      (view_convert (realpart @0)))
3333     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3334      (view_convert (imagpart @0)))))
3335   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3336        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3337        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3338        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3339        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3340        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3341             && integer_zerop (@2))
3342            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3343               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3344            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3345                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3346                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3347                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3348                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3349                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3350                                             - TYPE_PRECISION (type))
3351                                          : 0)) == 0)))
3352    (convert @0))))
3354 /* Simplify vector extracts.  */
3356 (simplify
3357  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3358  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3359       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3360           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3361               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3362   (with
3363    {
3364      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3365                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3366      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3367      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3368      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3369      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3370    }
3371    (if (n != 0
3372         && (idx % width) == 0
3373         && (n % width) == 0
3374         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3375     (with
3376      {
3377        idx = idx / width;
3378        n = n / width;
3379        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3380        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3381        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3382          {
3383            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3384            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3385              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3386          }
3387      }
3388      (switch
3389       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3390       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3391        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3392         { build_constructor (type, NULL); }
3393         (with
3394          {
3395            idx /= k;
3396            n /= k;
3397          }
3398          (if (n == 1)
3399           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3400            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3401            { build_zero_cst (type); })
3402           {
3403             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3404             vec_alloc (vals, n);
3405             for (unsigned i = 0;
3406                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3407               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3408                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3409             build_constructor (type, vals);
3410           }))))
3411       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3412       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3413        (switch
3414         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3415          { build_zero_cst (type); })
3416         (if (n == k)
3417          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3418         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3419                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))