Use tree_vector_builder::new_binary_operation for folding
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob0a4ff6bb8df1a5f477e8df2101fadec420792c7f
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
87       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
88 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
89 (match (nop_convert @0)
90  @0) 
92 /* Simplifications of operations with one constant operand and
93    simplifications to constants or single values.  */
95 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
96   (simplify
97     (op @0 integer_zerop)
98     (non_lvalue @0)))
100 /* 0 +p index -> (type)index */
101 (simplify
102  (pointer_plus integer_zerop @1)
103  (non_lvalue (convert @1)))
105 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
106 (simplify
107  (pointer_diff @0 integer_zerop)
108  (convert @0))
110 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
111    Likewise if the operands are reversed.  */
112 (simplify
113  (plus:c @0 real_zerop@1)
114  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
115   (non_lvalue @0)))
117 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
118 (simplify
119  (minus @0 real_zerop@1)
120  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
121   (non_lvalue @0)))
123 /* Simplify x - x.
124    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
125    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
126    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
127    is volatile.  */
128 (simplify
129  (minus @0 @0)
130  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
131   { build_zero_cst (type); }))
132 (simplify
133  (pointer_diff @@0 @0)
134  { build_zero_cst (type); })
136 (simplify
137  (mult @0 integer_zerop@1)
138  @1)
140 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
141    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
142    same in modes with signed zeros, since multiplying a
143    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
144 (simplify
145  (mult @0 real_zerop@1)
146  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
147   @1))
149 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
150    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
151 (simplify
152  (mult @0 real_onep)
153  (if (!HONOR_SNANS (type)
154       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
155           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
156   (non_lvalue @0)))
158 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
159 (simplify
160  (mult @0 real_minus_onep)
161   (if (!HONOR_SNANS (type)
162        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
163            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
164    (negate @0)))
166 (for cmp (gt ge lt le)
167      outp (convert convert negate negate)
168      outn (negate negate convert convert)
169  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
170  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
172  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  (simplify
174   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
175   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
176        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
177    (switch
178     (if (types_match (type, float_type_node))
179      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
180     (if (types_match (type, double_type_node))
181      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
182     (if (types_match (type, long_double_type_node))
183      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
184  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
185  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
187  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  (simplify
189   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
190   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
191        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
192    (switch
193     (if (types_match (type, float_type_node))
194      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
195     (if (types_match (type, double_type_node))
196      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
197     (if (types_match (type, long_double_type_node))
198      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
200 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
201 (simplify
202  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep @0))
203  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
204   (abs @0)))
206 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
207 (simplify
208  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep (negate @0)))
209  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
210   (negate (abs @0))))
212 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
213 (simplify
214  (COPYSIGN REAL_CST@0 @1)
215  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
216   (COPYSIGN (negate @0) @1)))
218 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
219 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
220   (simplify
221     (op @0 integer_onep)
222     (non_lvalue @0)))
224 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
225    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
226    toward zero.
227    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
228 (simplify
229  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
230  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
231       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
232           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
234   (rshift @0 @2)))
236 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
237    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
238    traps enables better optimizations than these anyway.  */
239 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
240  /* 0 / X is always zero.  */
241  (simplify
242   (div integer_zerop@0 @1)
243   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
244   (if (!integer_zerop (@1))
245    @0))
246   /* X / -1 is -X.  */
247  (simplify
248    (div @0 integer_minus_onep@1)
249    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
250     (negate @0)))
251  /* X / X is one.  */
252  (simplify
253   (div @0 @0)
254   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
255      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
256   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
257    { build_one_cst (type); }))
258  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
259  (simplify
260    (div:C @0 (abs @0))
261    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
262         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
263     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
264           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
265  /* X / -X is -1.  */
266  (simplify
267    (div:C @0 (negate @0))
268    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
269         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
270     { build_minus_one_cst (type); })))
272 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
273    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
274 (simplify
275  (floor_div @0 @1)
276  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
277       && TYPE_UNSIGNED (type))
278   (trunc_div @0 @1)))
280 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
281    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
282 (for div (trunc_div exact_div)
283  (simplify
284   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
285   (with {
286     bool overflow_p;
287     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
288                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
289    }
290    (if (!overflow_p)
291     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
292     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
293          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
294      { build_zero_cst (type); })))))
296 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
297    overflow is different.  */
298 (simplify
299  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
300  (with {
301    bool overflow_p;
302    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
303                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
304   }
305   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
306      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
307   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
308    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
310 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
311    NaNs or Infinities.  */
312 (simplify
313  (rdiv @0 @0)
314  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
315       && ! HONOR_NANS (type)
316       && ! HONOR_INFINITIES (type))
317   { build_one_cst (type); }))
319 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
320    NaNs or Infinities.  */
321 (simplify
322  (rdiv:C @0 (negate @0))
323  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
324       && ! HONOR_NANS (type)
325       && ! HONOR_INFINITIES (type))
326   { build_minus_one_cst (type); }))
328 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
329 (simplify
330  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
331   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
332        && ! HONOR_NANS (type)
333        && ! HONOR_INFINITIES (type))
334    (switch
335     (if (types_match (type, float_type_node))
336      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
337     (if (types_match (type, double_type_node))
338      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
339     (if (types_match (type, long_double_type_node))
340      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
342 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
343 (simplify
344  (rdiv @0 real_onep)
345  (if (!HONOR_SNANS (type))
346   (non_lvalue @0)))
348 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
349 (simplify
350  (rdiv @0 real_minus_onep)
351  (if (!HONOR_SNANS (type))
352   (negate @0)))
354 (if (flag_reciprocal_math)
355  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
356  (simplify
357   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
358   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
360  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
361  (simplify
362   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
363   (with
364    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
365    (if (tem)
366     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
368  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
369  (simplify
370   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
371    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
373 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
374 (simplify
375  (rdiv @0 (negate @1))
376  (rdiv (negate @0) @1))
378 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
379 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
380  (simplify
381   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
382   (if (integer_pow2p (@2)
383        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
384        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
385        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
386    (rshift (convert @0)
387            { build_int_cst (integer_type_node,
388                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
390 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
391    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
392    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
393    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
394    tell if it is or not in a portable manner.  */
395 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
396  (simplify
397   (rdiv @0 cst@1)
398   (if (optimize)
399    (if (flag_reciprocal_math
400         && !real_zerop (@1))
401     (with
402      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
403      (if (tem)
404       (mult @0 { tem; } )))
405     (if (cst != COMPLEX_CST)
406      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
407       (if (inverse)
408        (mult @0 { inverse; } ))))))))
410 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
411  /* 0 % X is always zero.  */
412  (simplify
413   (mod integer_zerop@0 @1)
414   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
415   (if (!integer_zerop (@1))
416    @0))
417  /* X % 1 is always zero.  */
418  (simplify
419   (mod @0 integer_onep)
420   { build_zero_cst (type); })
421  /* X % -1 is zero.  */
422  (simplify
423   (mod @0 integer_minus_onep@1)
424   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
425    { build_zero_cst (type); }))
426  /* X % X is zero.  */
427  (simplify
428   (mod @0 @0)
429   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
430   (if (!integer_zerop (@0))
431    { build_zero_cst (type); }))
432  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
433  (simplify
434   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
435   @2)
436  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
437  (simplify
438   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
439   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
440        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
441        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
442                              TYPE_SIGN (type)))
443    { build_zero_cst (type); })))
445 /* X % -C is the same as X % C.  */
446 (simplify
447  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
448   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
449        && !TREE_OVERFLOW (@1)
450        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
451        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
452        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
453        && !sign_bit_p (@1, @1))
454    (trunc_mod @0 (negate @1))))
456 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
457 (simplify
458  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
460       && !TYPE_UNSIGNED (type)
461       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
462       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
463       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
464          Y might be -1, because we would then change valid
465          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
466       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
467           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
468                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
469   (trunc_mod @0 (convert @1))))
471 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
472 (simplify
473  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
474  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
475   (convert (trunc_mod @0 @1))))
477 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
478    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
479    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
480    to A & ((C << N) - 1).  */
481 (match (power_of_two_cand @1)
482  INTEGER_CST@1)
483 (match (power_of_two_cand @1)
484  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
485 (for mod (trunc_mod floor_mod)
486  (simplify
487   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
488   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
489         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
490         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
491         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
492    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
494 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
495 (simplify
496  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
497  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
498   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
499                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
500                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
501                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
503 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
504 (simplify
505  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
506  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
507   (bit_and @0 (negate @1))))
509 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
510 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
511  (simplify
512   (div (mult @0 @1) @1)
513   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
514        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
515    @0)))
517 (for op (negate abs)
518  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
519  (for coss (COS COSH)
520   (simplify
521    (coss (op @0))
522     (coss @0)))
523  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
524  (for pows (POW)
525   (simplify
526    (pows (op @0) REAL_CST@1)
527    (with { HOST_WIDE_INT n; }
528     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
529      (pows @0 @1)))))
530  /* Likewise for powi.  */
531  (for pows (POWI)
532   (simplify
533    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
534    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
535     (pows @0 @1))))
536  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
537  (for hypots (HYPOT)
538   (simplify
539    (hypots (op @0) @1)
540    (hypots @0 @1))
541   (simplify
542    (hypots @0 (op @1))
543    (hypots @0 @1)))
544  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
545  (for copysigns (COPYSIGN)
546   (simplify
547    (copysigns (op @0) @1)
548    (copysigns @0 @1))))
550 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
551 (simplify
552  (mult (abs@1 @0) @1)
553  (mult @0 @0))
555 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
556 (for coss (COS COSH)
557      copysigns (COPYSIGN)
558  (simplify
559   (coss (copysigns @0 @1))
560    (coss @0)))
562 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
563 (for pows (POW)
564      copysigns (COPYSIGN)
565  (simplify
566   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
567   (with { HOST_WIDE_INT n; }
568    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
569     (pows @0 @1)))))
570 /* Likewise for powi.  */
571 (for pows (POWI)
572      copysigns (COPYSIGN)
573  (simplify
574   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
575   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
576    (pows @0 @1))))
578 (for hypots (HYPOT)
579      copysigns (COPYSIGN)
580  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
581  (simplify
582   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
583   (hypots @0 @2))
584  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
585  (simplify
586   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
587   (hypots @0 @1)))
589 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
590 (for copysigns (COPYSIGN)
591  (simplify
592   (copysigns @0 REAL_CST@1)
593   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
594    (negate (abs @0))
595    (abs @0))))
597 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
598 (for copysigns (COPYSIGN)
599  (simplify
600   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
601   (copysigns @0 @2)))
603 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
604 (for copysigns (COPYSIGN)
605  (simplify
606   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
607   (mult @0 @0)))
609 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
610 (for ccoss (CCOS CCOSH)
611  (simplify
612   (ccoss (negate @0))
613    (ccoss @0)))
615 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
616 (for ops (conj negate)
617  (for cabss (CABS)
618   (simplify
619    (cabss (ops @0))
620    (cabss @0))))
622 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
623 (simplify
624  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
625   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
626        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
627    (lshift @0 @2)))
629 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
630    into ((1 << C) >> x). */
631 (simplify
632  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
633   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
634        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
635        && single_use (@1))
636    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
637      (rshift (lshift @0 @2) @3)
638    (with
639     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
640     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
642 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
643 (simplify
644  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
645   (if (flag_associative_math
646        && single_use (@3))
647    (with
648     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
649     (if (tem)
650      (rdiv { tem; } @1)))))
652 /* Simplify ~X & X as zero.  */
653 (simplify
654  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
655   { build_zero_cst (type); })
657 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
658 (simplify
659   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
660   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
661     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
663 (for bitop (bit_and bit_ior)
664      cmp (eq ne)
665  /* PR35691: Transform
666     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
667     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
668  (simplify
669   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
670    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
671         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
672         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
673     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
674  /* Transform:
675     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
676     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
677  (simplify
678   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
679    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
680         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
681         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
682     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
684 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
685 (simplify
686  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
687   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
688 (simplify
689  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
690  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
691   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
693 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
694 (simplify
695  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
696   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
698 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
699 (for op (bit_ior bit_xor plus)
700  (simplify
701   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
702    (bit_xor @0 @1))
703  (simplify
704   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
705   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
706    (bit_xor @0 @1))))
708 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
709 (simplify
710   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
711   (bit_ior @0 @1))
713 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
714 (simplify
715  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
716  @2)
718 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
719 (simplify
720  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
721  (bit_not (bit_and @0 @1)))
723 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
724 (simplify
725  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
726  (bit_and @0 @1))
728 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
729 (simplify
730  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
731  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
733 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
734 (for op (bit_and bit_xor)
735  (simplify
736   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
737   @2))
739 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
740 (simplify
741  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
742  @2)
744 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
745 (simplify
746  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
747  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
749 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
750 #if GIMPLE
751 (simplify
752  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
753  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
754       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
755   (bit_xor @0 @1)))
756 #endif
758 /* X % Y is smaller than Y.  */
759 (for cmp (lt ge)
760  (simplify
761   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
762   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
763    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
764 (for cmp (gt le)
765  (simplify
766   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
767   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
768    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
770 /* x | ~0 -> ~0  */
771 (simplify
772  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
773  @1)
775 /* x | 0 -> x  */
776 (simplify
777  (bit_ior @0 integer_zerop)
778  @0)
780 /* x & 0 -> 0  */
781 (simplify
782  (bit_and @0 integer_zerop@1)
783  @1)
785 /* ~x | x -> -1 */
786 /* ~x ^ x -> -1 */
787 /* ~x + x -> -1 */
788 (for op (bit_ior bit_xor plus)
789  (simplify
790   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
791   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
793 /* x ^ x -> 0 */
794 (simplify
795   (bit_xor @0 @0)
796   { build_zero_cst (type); })
798 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
799 (simplify
800   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
801   (bit_not @0))
803 /* x & ~0 -> x  */
804 (simplify
805  (bit_and @0 integer_all_onesp)
806   (non_lvalue @0))
808 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
809 (for bitop (bit_and bit_ior)
810  (simplify
811   (bitop @0 @0)
812   (non_lvalue @0)))
814 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
815 #if GIMPLE
816 (simplify
817  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
818  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
819       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
820   @0))
821 #endif
823 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
824 (simplify
825  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
826  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
828 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
829 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
830 (for bitop (bit_and bit_ior)
831  (simplify
832   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
833   (bitop @0 (bit_not @1))))
835 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
836 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
837 (for bitop (bit_and bit_ior)
838      rbitop (bit_ior bit_and)
839  (simplify
840   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
841   (bitop @1 @2)))
843 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
844 (simplify
845  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
846  (bit_xor @0 @1))
848 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
849 (simplify
850  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
851  (bit_and @0 @1))
853 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
854 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
856 (for op (plus bit_ior bit_xor)
857  (simplify
858   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
859   (bit_ior @0 @1)))
861 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
862 (simplify
863  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
864  (plus @0 @1))
866 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
867 (simplify
868  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
869  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
870       && !TYPE_SATURATING (type))
871   (bit_and @0 @1)))
873 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
874 (simplify
875  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
876  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
877       && !TYPE_SATURATING (type))
878   (bit_ior @0 @1)))
880 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
881 (simplify
882  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
883  (bit_and @0 @1))
885 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
886 (simplify
887  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
888  (bit_xor @0 @1))
890 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
891 (simplify
892  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
893  (bit_xor @0 @1))
895 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
896 (simplify
897  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
898  (bit_and @0 @1))
900 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
901    ~x | ~y -> ~(x & y) */
902 (for op (bit_and bit_ior)
903      rop (bit_ior bit_and)
904  (simplify
905   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
906   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
907        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
908    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
910 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
911    with a constant, and the two constants have no bits in common,
912    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
913    simplifications.  */
914 (for op (bit_xor plus)
915  (simplify
916   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
917       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
918   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
919        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
920        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
921    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
923 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
924 (simplify
925  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
926  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
927   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
929 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
930 (simplify
931  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
932  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
933       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
934   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
936 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
937 (simplify
938  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
939  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
940   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
942 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
943 (for opo (bit_and bit_xor)
944      opi (bit_xor bit_and)
945  (simplify
946   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
947   (bit_and (bit_not @0) @1)))
949 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
950    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
951    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
952    constants are involved.  For example, convert
953      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
954    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
955 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
956      rop (bit_ior bit_and bit_and)
957  (simplify
958   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
959   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
960        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
961    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
963 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
964 /* (X & Y) & Y -> X & Y
965    (X | Y) | Y -> X | Y  */
966 (for op (bit_and bit_ior)
967  (simplify
968   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
969   @2))
970 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
971 (simplify
972  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
973  (convert @0))
974 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
975    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
976 (for op (bit_and bit_ior)
977  (simplify
978   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
979   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
980        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
981    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
982     (op @3 (convert @2))
983     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
984      (op (convert @1) @5))))))
985 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
986 (simplify
987  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
988  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
989       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
990   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
992 (simplify
993  (abs (abs@1 @0))
994  @1)
995 (simplify
996  (abs (negate @0))
997  (abs @0))
998 (simplify
999  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1000  @0)
1002 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1003 (match negate_expr_p
1004  INTEGER_CST
1005  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1006        && TYPE_UNSIGNED (type))
1007       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1008           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1009 (match negate_expr_p
1010  FIXED_CST)
1011 (match negate_expr_p
1012  (negate @0)
1013  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1014 (match negate_expr_p
1015  REAL_CST
1016  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1017 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1018    ways.  */
1019 (match negate_expr_p
1020  VECTOR_CST
1021  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1022 (match negate_expr_p
1023  (minus @0 @1)
1024  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1025       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1026           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1027           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1029 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1030 (simplify
1031  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1032   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1033        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1034    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1036 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1037 (simplify
1038  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1039  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1040       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1041   (minus (negate @1) @0)))
1043 /* -(A - B) -> B - A.  */
1044 (simplify
1045  (negate (minus @0 @1))
1046  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1047       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1048           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1049           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1050   (minus @1 @0)))
1051 (simplify
1052  (negate (pointer_diff @0 @1))
1053  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1054   (pointer_diff @1 @0)))
1056 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1057 (simplify
1058  (minus @0 negate_expr_p@1)
1059  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1060  (plus @0 (negate @1))))
1062 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1063    when profitable.
1064    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1065    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1066    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1067    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1068 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1069  (simplify
1070   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1071   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1072          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1073          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1074         || types_match (@0, @1))
1075        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1076           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1077           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1078           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1079           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1080        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1081        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1082               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1083            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1084            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1085               mode.  */
1086            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1087            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1088               of its mode.  */
1089            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1090    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1092 (for bitop (bit_and bit_ior)
1093      rbitop (bit_ior bit_and)
1094   /* (x | y) & x -> x */
1095   /* (x & y) | x -> x */
1096  (simplify
1097   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1098   @0)
1099  /* (~x | y) & x -> x & y */
1100  /* (~x & y) | x -> x | y */
1101  (simplify
1102   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1103   (bitop @0 @1)))
1105 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1106 (simplify
1107   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1108   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1110 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1111 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1112  (simplify
1113   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1114   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
1116 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1117    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1118 (match truth_valued_p
1119  @0
1120  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1121 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1122  (match truth_valued_p
1123   (op @0 @1)))
1124 (match truth_valued_p
1125   (truth_not @0))
1127 (match (logical_inverted_value @0)
1128  (truth_not @0))
1129 (match (logical_inverted_value @0)
1130  (bit_not truth_valued_p@0))
1131 (match (logical_inverted_value @0)
1132  (eq @0 integer_zerop))
1133 (match (logical_inverted_value @0)
1134  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1135 (match (logical_inverted_value @0)
1136  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1138 /* X & !X -> 0.  */
1139 (simplify
1140  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1141  { build_zero_cst (type); })
1142 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1143 (for op (bit_ior bit_xor)
1144  (simplify
1145   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1146   { constant_boolean_node (true, type); }))
1147 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1148 (for op (eq ne)
1149  (simplify
1150   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1151   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1153 /* ~~x -> x */
1154 (simplify
1155   (bit_not (bit_not @0))
1156   @0)
1158 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1159 (simplify
1160  (bit_not (convert? (negate @0)))
1161  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1162       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1163   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1165 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1166 (simplify
1167  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1168  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1170 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1171 (simplify
1172  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1173  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1174       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1175   (convert (negate @0))))
1176 (simplify
1177  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1178  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1179       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1180   (convert (negate @0))))
1182 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1183 (simplify
1184  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1185  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1186   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1187 (simplify
1188  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1189  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1190   (convert (bit_xor @0 @1))))
1192 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1193 (simplify
1194  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1195  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1196   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1198 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1199 (simplify
1200  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1201  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1203 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1204 (simplify
1205  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1206  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1207       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1208   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1210 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1211 (for cmp (gt lt ge le)
1212 (simplify
1213  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1214   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1216 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1217    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1218 (for cmp (eq ne)
1219  (simplify
1220   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1221   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1222        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1223        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1224    (cmp @0 @2))))
1226 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1227    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1228 (for cmp (eq ne)
1229  (simplify
1230   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1232        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1233        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1234    (cmp @0 @2))))
1236 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1237    x * C RELOP y * C into:
1239    x RELOP y for nonnegative C
1240    y RELOP x for negative C  */
1241 (for cmp (lt gt le ge)
1242  (simplify
1243   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1244   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1245        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1246    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1247     (cmp @0 @2)
1248    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1249         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1250     (cmp @2 @0))))))
1252 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1253 (for cmp (le gt)
1254      icmp (gt le)
1255  (simplify
1256   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1257    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1258         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1259         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1260         && (wi::to_wide (@2)
1261             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1262     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1263      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1265 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1266 (for cmp (simple_comparison)
1267  (simplify
1268   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1269   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1270    (cmp @0 @1))))
1272 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1273 (for cmp (simple_comparison)
1274  (simplify
1275   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1276   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1277        && integer_nonzerop (@1)
1278        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1279        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1280    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1281            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1282                                                    &neg_overflow); }
1283     (switch
1284      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1285        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1286         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1287         (if (code == LT_EXPR)
1288          (lt @0 { lo; })
1289          (ge @0 { lo; }))))
1290      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1291        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1292         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1293         (if (code == LE_EXPR)
1294          (le @0 { hi; })
1295          (gt @0 { hi; }))))
1296      (if (!lo && !hi)
1297       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1298      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1299       (ge @0 { lo; }))
1300      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1301       (le @0 { hi; }))
1302      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1303       (lt @0 { lo; }))
1304      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1305       (gt @0 { hi; }))
1306      (if (GENERIC)
1307       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1308                            lo, hi); })
1309      (with
1310       {
1311         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1312         if (etype)
1313           {
1314             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1315               etype = unsigned_type_for (etype);
1316             hi = fold_convert (etype, hi);
1317             lo = fold_convert (etype, lo);
1318             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1319           }
1320       }
1321       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1322        (if (code == EQ_EXPR)
1323         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1324         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1326 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1327 (for op (lt le ge gt)
1328  (simplify
1329   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1330   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1331        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1332    (op @0 @1))))
1333 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1334 (for op (eq ne minus)
1335  (simplify
1336   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1337   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1338        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1339            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1340    (op @0 @1))))
1342 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1343 (for op (lt le ge gt)
1344  (simplify
1345   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1346   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1347        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1348    (op @0 @1))))
1349 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1350 (for op (eq ne minus)
1351  (simplify
1352   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1353   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1354        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1355            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1356    (op @0 @1))))
1357 /* And for pointers...  */
1358 (for op (simple_comparison)
1359  (simplify
1360   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1361   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1362    (op @0 @1))))
1363 (simplify
1364  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1365  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1366       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1367   (pointer_diff @0 @1)))
1369 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1370 (for op (lt le ge gt)
1371  (simplify
1372   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1373   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1374        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1375    (op @1 @0))))
1376 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1377 (for op (eq ne minus)
1378  (simplify
1379   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1380   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1381        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1382            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1383    (op @1 @0))))
1384 /* And for pointers...  */
1385 (for op (simple_comparison)
1386  (simplify
1387   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1388   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1389    (op @1 @0))))
1390 (simplify
1391  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1392  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1393       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1394   (pointer_diff @1 @0)))
1396 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1397 (for op (lt le gt ge)
1398  (simplify
1399   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1400   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1401        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1402        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1403    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1404 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1405 (for op (eq ne)
1406  (simplify
1407   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1408   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1409        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1410            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1411        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1412        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1413        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1414    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1415  (simplify
1416   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1417   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1418        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1419        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1420    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1422 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1423    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1424 (for op (simple_comparison)
1425  (simplify
1426   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1427   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1428        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1429            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1430                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1431        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1432    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1434 /* Transform:
1435  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1436  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1437  */
1438 (for cmp (eq ne)
1439      ocmp (lt ge)
1440  (simplify
1441   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1442   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1443        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1444    (ocmp @0 @1))))
1446 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1447 (for cmp (eq ne)
1448  (simplify
1449   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1450   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1451    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1453 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1454    possibly set.  */
1455 (match with_possible_nonzero_bits
1456  INTEGER_CST@0)
1457 (match with_possible_nonzero_bits
1458  SSA_NAME@0
1459  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1460 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1461 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1462  with_possible_nonzero_bits@0)
1463 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1464  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1466 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1467    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1468 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1469  INTEGER_CST@0)
1470 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1471  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1473 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1474 (for cmp (eq ne)
1475  (simplify
1476   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1477   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1478    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1480 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1481    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1482    zero throughout its computed value range,
1483    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1484    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1485    and 0's otherwise.
1486    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1487    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1488    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1490 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1491      outer_op (bit_xor bit_ior)
1492 (simplify
1493  (outer_op
1494   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1495  (with
1496   {
1497     bool fail = false;
1498     wide_int zero_mask_not;
1499     wide_int C0;
1500     wide_int cst_emit;
1502     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1503       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1504     else
1505       fail = true;
1507     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1508       {
1509         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1510         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1511       }
1512     else
1513       {
1514         C0 = wi::to_wide (@0);
1515         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1516       }
1517   }
1518   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1519    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1520    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1521     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1523 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1524 (simplify
1525   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1526   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1528 /* Pattern match
1529      tem1 = (long) ptr1;
1530      tem2 = (long) ptr2;
1531      tem3 = tem2 - tem1;
1532      tem4 = (unsigned long) tem3;
1533      tem5 = ptr1 + tem4;
1534    and produce
1535      tem5 = ptr2;  */
1536 (simplify
1537   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1538   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1539   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1540        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1541             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1542    @1))
1543 (simplify
1544   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1545   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1546    (convert @1)))
1548 /* Pattern match
1549      tem = (sizetype) ptr;
1550      tem = tem & algn;
1551      tem = -tem;
1552      ... = ptr p+ tem;
1553    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1554      ... = ptr & ~algn;  */
1555 (simplify
1556   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1557   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1558    (bit_and @0 { algn; })))
1560 /* Try folding difference of addresses.  */
1561 (simplify
1562  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1563  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1564   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1565    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1566     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1567 (simplify
1568  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1569  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1570   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1571    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1572     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1573 (simplify
1574  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1575  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1576       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1577   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1578    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1579     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1580 (simplify
1581  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1582  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1583       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1584   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1585    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1586     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1588 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1589    be able to fold this expression using the object or function's
1590    alignment.  */
1591 (simplify
1592  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1593  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1595   (with
1596    {
1597      unsigned int align;
1598      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1599      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1600    }
1601    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1602     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1603                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1606 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1607 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1609  /* Contract negates.  */
1610  /* A + (-B) -> A - B */
1611  (simplify
1612   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1613   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1614   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1615        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1616    (with
1617     {
1618      tree t1 = type;
1619      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1620          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1621        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1622     }
1623     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1624  /* A - (-B) -> A + B */
1625  (simplify
1626   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1627   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1628        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1629    (with
1630     {
1631      tree t1 = type;
1632      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1633          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1634        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1635     }
1636     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1637  /* -(T)(-A) -> (T)A
1638     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1639     happen without overflow.  */
1640  (simplify
1641   (negate (convert (negate @1)))
1642   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1643        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1644            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1645                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1647        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1648    (convert @1)))
1649  (simplify
1650   (negate (convert negate_expr_p@1))
1651   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1652        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1653             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1654             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1655            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1656    (convert (negate @1))))
1657  (simplify
1658   (negate (nop_convert (negate @1)))
1659   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1660        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1661    (view_convert @1)))
1663  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1664     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1665  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1666       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1668   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1669      irrespective of overflow issues.  */
1670   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1671   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1672   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1673   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1674   (simplify
1675     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1676     @1)
1677   (simplify
1678     (minus (minus @0 @1) @0)
1679     (negate @1))
1680   (simplify
1681     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1682     @0)
1683   (simplify
1684    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1685    (negate @1))
1686   (simplify
1687    (minus @0 (minus @0 @1))
1688    @1)
1689   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1690   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1691   /* More cases are handled with comparisons.  */
1692   (simplify
1693    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1694    (plus @2 @1))
1695   (simplify
1696    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1697    (minus @2 @1))
1698   (simplify
1699    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1700    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1701         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1702     (pointer_diff @2 @1)))
1703   (simplify
1704    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1705    (plus @1 @2))
1707   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1708      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1709      scalars.  */
1710   (for outer_op (plus minus)
1711    (for inner_op (plus minus)
1712         neg_inner_op (minus plus)
1713     (simplify
1714      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1715                CONSTANT_CLASS_P@2)
1716      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1717      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1718       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1719        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1720        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1721       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1722            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1723        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1724         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1725         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1726        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1727           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1728           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1729        (if (types_match (type, @0))
1730         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1731                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1732                                         type, @1, @2); }
1733          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1734           (inner_op @0 { cst; } )
1735           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1736           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1737                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1738            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1739            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1740            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1741             (view_convert (inner_op
1742                            (view_convert:utype @0)
1743                            (view_convert:utype
1744                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1746   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1747   (for outer_op (plus minus)
1748    (simplify
1749     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1750     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1751      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1752       (minus { cst; } @0)))))
1754   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1755   (simplify
1756    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1757    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1758     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1759      (plus { cst; } @0))))
1761   /* ~A + A -> -1 */
1762   (simplify
1763    (plus:c (bit_not @0) @0)
1764    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1765     { build_all_ones_cst (type); }))
1767   /* ~A + 1 -> -A */
1768   (simplify
1769    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1770    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1771     (negate (convert @0))))
1773   /* -A - 1 -> ~A */
1774   (simplify
1775    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1776    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1777         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1778     (bit_not (convert @0))))
1780   /* -1 - A -> ~A */
1781   (simplify
1782    (minus integer_all_onesp @0)
1783    (bit_not @0))
1785   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1786   (simplify
1787    (minus (convert (plus:c @0 @1))
1788     (convert @0))
1789    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1790         /* For integer types, if A has a smaller type
1791            than T the result depends on the possible
1792            overflow in P + A.
1793            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1794            However, if an overflow in P + A would cause
1795            undefined behavior, we can assume that there
1796            is no overflow.  */
1797         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1798             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1799     (convert @1)))
1800   (simplify
1801    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1802     (convert @0))
1803    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1804         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1805            final type requires a sign- or zero-extension,
1806            then we have to punt - it is not defined which
1807            one is correct.  */
1808         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1809             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1810             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1811     (convert @1)))
1812    (simplify
1813     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1814     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1815        thus sign-extended if necessary.  */
1816     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1817      (convert (convert:stype @1))))
1819   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1820   (simplify
1821    (minus (convert @0)
1822     (convert (plus:c @0 @1)))
1823    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1824         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1825         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1826     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1827      (convert (negate (convert:utype @1))))
1828     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1829          /* For integer types, if A has a smaller type
1830             than T the result depends on the possible
1831             overflow in P + A.
1832             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1833             However, if an overflow in P + A would cause
1834             undefined behavior, we can assume that there
1835             is no overflow.  */
1836          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1837              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1838      (negate (convert @1)))))
1839   (simplify
1840    (minus (convert @0)
1841     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1842    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1843         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1844         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1845     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1846      (convert (negate (convert:utype @1))))
1847     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1848          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1849             final type requires a sign- or zero-extension,
1850             then we have to punt - it is not defined which
1851             one is correct.  */
1852          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1853              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1854              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1855      (negate (convert @1)))))
1856    (simplify
1857     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1858     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1859        thus sign-extended if necessary.  */
1860     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1861      (negate (convert (convert:stype @1)))))
1863   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1864   (simplify
1865    (minus (convert (plus:c @0 @1))
1866     (convert (plus:c @0 @2)))
1867    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1868         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1869         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1870     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1871      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1872     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1873          /* For integer types, if A has a smaller type
1874             than T the result depends on the possible
1875             overflow in P + A.
1876             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1877             However, if an overflow in P + A would cause
1878             undefined behavior, we can assume that there
1879             is no overflow.  */
1880          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1881              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1882      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1883   (simplify
1884    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1885     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1886    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1887         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1888         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1889     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1890      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1891     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1892          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1893             final type requires a sign- or zero-extension,
1894             then we have to punt - it is not defined which
1895             one is correct.  */
1896          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1897              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1898              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1899              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1900              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1901      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1902    (simplify
1903     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1904     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1905        thus sign-extended if necessary.  */
1906     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1907      (minus (convert (convert:stype @1)) (convert (convert:stype @2)))))))
1910 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1912 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1913  (simplify
1914   (minmax @0 @0)
1915   @0))
1916 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1917 (simplify
1918  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1919  @1)
1920 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1921 (simplify
1922  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1923  @1)
1924 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1925 (simplify
1926  (max:c @0 (negate @0))
1927  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1928       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1929           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1930   (abs @0)))
1931 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1932 (simplify
1933  (min:c @0 (negate @0))
1934  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1935       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1936           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1937   (negate (abs @0))))
1938 (simplify
1939  (min @0 @1)
1940  (switch
1941   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1942        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1943        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1944    @1)
1945   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1946        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1947        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1948    @0)))
1949 (simplify
1950  (max @0 @1)
1951  (switch
1952   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1953        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1954        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1955    @1)
1956   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1957        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1958        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1959    @0)))
1961 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1962 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1963 (simplify
1964  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1965   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1966    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1967     @2
1968     @0)))
1970 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1971 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1972 (simplify
1973  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1974   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1975    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1976     @0
1977     @2)))
1979 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1980    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1981 (for minmax (min max)
1982  (simplify
1983   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1984   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1985        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1986        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1987        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1988    (minmax @1 (convert @2)))))
1990 (for minmax (FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
1991  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1992     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1993  (simplify
1994   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1995   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1996        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1997    @0)))
1998 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1999    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2000    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2001    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2002    worry about it either.  */
2003 (if (flag_finite_math_only)
2004  (simplify
2005   (FMIN @0 @1)
2006   (min @0 @1))
2007  (simplify
2008   (FMIN_FN @0 @1)
2009   (min @0 @1))
2010  (simplify
2011   (FMAX @0 @1)
2012   (max @0 @1))
2013  (simplify
2014   (FMAX_FN @0 @1)
2015   (max @0 @1)))
2016 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2017 (for minmax (min max FMIN FMIN_FN FMAX FMAX_FN)
2018      maxmin (max min FMAX FMAX_FN FMIN FMAX_FN)
2019  (simplify
2020   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2021   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2022        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2023            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2024    (negate (maxmin @0 @1)))))
2025 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2026    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2027 (for minmax (min max)
2028  maxmin (max min)
2029  (simplify
2030   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2031   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2033 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2034 (for minmax (min min max max)
2035      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2036      out    (le  gt  ge  lt )
2037  (simplify
2038   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2039   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2040    (out @0 @1))))
2041 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2042    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2043 (for cmp (eq ne)
2044  (simplify
2045   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2046   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2047                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2048    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2049    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2050                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2051     (cmp @0 @2)))))
2052 (for cmp (eq ne)
2053  (simplify
2054   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2055   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2056                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2057    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2058    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2059                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2060     (cmp @0 @2)))))
2061 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2062 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2063      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2064      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2065  (simplify
2066   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2067   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2069 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2071 (for rotate (lrotate rrotate)
2072  (simplify
2073   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2074   @0))
2076 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2077 (simplify
2078  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2079  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2080       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2081   @0))
2083 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2084 (simplify
2085  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2086  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2087   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2089 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2090    types.  */
2091 (simplify
2092  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2093  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2094       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2095   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2097 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2098  (simplify
2099   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2100   (non_lvalue @0))
2101  (simplify
2102   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2103   @0)
2104  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2105     if vector2 is uniform.  */
2106  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2107   (simplify
2108    (shiftrotate @0 vec@1)
2109    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2110     (if (tem)
2111      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2113 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2114    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2115 #if GIMPLE
2116 (for shift (lshift rshift)
2117  (simplify
2118   (shift @0 SSA_NAME@1)
2119    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2120     (with {
2121       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2122       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2123      }
2124      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2125       @0)))))
2126 #endif
2128 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2129    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2130 (simplify
2131  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2132  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2133                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2134                                            element_precision (type)), @1); }))
2136 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2137 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2138  (simplify
2139   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2140   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2141    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2142         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2143         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2144         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2145     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2146                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2147      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2148         being well defined.  */
2149      (if (low >= prec)
2150       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2151        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2152        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2153         { build_zero_cst (type); }
2154         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2155       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2158 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2159    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2160 (for cmp (ne eq)
2161      icmp (eq ne)
2162  (simplify
2163   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2164   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2166 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2167    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2168    if CST2 != 0.  */
2169 (for cmp (ne eq)
2170  (simplify
2171   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2172   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2173    (if (cand < 0
2174         || (!integer_zerop (@2)
2175             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2176     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2177     (if (!integer_zerop (@2)
2178          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2179      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2181 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2182         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2183    if the new mask might be further optimized.  */
2184 (for shift (lshift rshift)
2185  (simplify
2186   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2187            INTEGER_CST@2)
2188    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2189         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2190         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2191         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2192         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2193     (with
2194      {
2195        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2196        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2197        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2198        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2199        unsigned int prec;
2201        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2202          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2203        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2204                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2205          {
2206            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2207            tree arg00 = @0;
2208            /* See if more bits can be proven as zero because of
2209               zero extension.  */
2210            if (@3 != @0
2211                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2212              {
2213                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2214                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2215                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2216                  {
2217                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2218                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2219                    if (shiftc < prec)
2220                      shift_type = inner_type;
2221                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2222                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2223                       is all ones.  */
2224                  }
2225              }
2226            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2227            if (shiftc < prec)
2228              {
2229                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2230                zerobits <<= prec - shiftc;
2231              }
2232            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2233               can contain actually sign bits, so no transformation is
2234               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2235               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2236            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2237                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2238              {
2239                if ((mask & zerobits) == 0)
2240                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2241                else
2242                  zerobits = 0;
2243              }
2244          }
2245      }
2246      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2247      (if ((mask & zerobits) == mask)
2248       { build_int_cst (type, 0); }
2249       (with { newmask = mask | zerobits; }
2250        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2251         (with
2252          {
2253            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2254               mode's mask.  */
2255            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2256                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2257              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2258                break;
2259          }
2260          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2261               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2262           (with
2263            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2264            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2265             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2266              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2267              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2269 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2270    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2271 (for shift (lshift rshift)
2272  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2273   (simplify
2274    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2275    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2276     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2277      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2279 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2280 (simplify
2281  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2282   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2283        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2284            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2285            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2286    (with
2287     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2288      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2290 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2291    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2292 (for rotate (lrotate rrotate)
2293  (simplify
2294   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2295    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2296          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2297          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2298         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2299             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2300     (with
2301      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2302       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2304 /* Simplifications of conversions.  */
2306 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2307 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2308  (simplify
2309   (cvt @0)
2310   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2311        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2312    @0)))
2314 /* Contract view-conversions.  */
2315 (simplify
2316   (view_convert (view_convert @0))
2317   (view_convert @0))
2319 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2320    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2321 (simplify
2322   (view_convert @0)
2323   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2324        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2325        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2326    (convert @0)))
2328 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2329    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2330 (simplify
2331   (view_convert (convert@0 @1))
2332   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2333        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2334        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2335        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2336            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2337                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2338    (view_convert @1)))
2340 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2341    barriers can be removed.  */
2342 (simplify
2343  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2344  @0)
2345 (simplify
2346  (paren (paren@1 @0))
2347  @1)
2349 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2350 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2351  (for icvt (convert float)
2352   (simplify
2353    (ocvt (icvt@1 @0))
2354    (with
2355     {
2356       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2357       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2358       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2359       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2360       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2361       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2362       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2363       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2364       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2365       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2366       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2367       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2368       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2369       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2370       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2371       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2372       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2373       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2374       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2375       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2376     }
2377    (switch
2378     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2379        handled below, if we are converting something to its own
2380        type via an object of identical or wider precision, neither
2381        conversion is needed.  */
2382     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2383           || (GENERIC
2384               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2385          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2386              || (inter_float && final_float))
2387          && inter_prec >= final_prec)
2388      (ocvt @0))
2390     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2391        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2392        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2393        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2394        then we sometimes need the middle conversion.  */
2395     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2396          && (final_int || final_float)
2397          && inter_prec >= inside_prec
2398          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2399      (ocvt @0))
2401     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2402        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2403        final conversion does not change precision we can drop the
2404        intermediate conversion.  */
2405     (if (inside_int && inter_int && final_int
2406          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2407               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2408              || final_prec == inter_prec))
2409      (ocvt @0))
2411     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2412         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2413         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2414         - the intermediate type is narrower than both initial and
2415           final, or
2416         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2417           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2418         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2419           intermediate and final types differ, or
2420         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2421           initial and intermediate types differ.  */
2422     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2423          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2424          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2425          && ! (inside_int && inter_int
2426                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2427                && inter_prec < final_prec)
2428          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2429              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2430          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2431          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2432      (ocvt @0))
2434     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2435        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2436     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2437          && final_int && inter_int && inside_int
2438          && final_prec == inside_prec
2439          && final_prec > inter_prec
2440          && inter_unsignedp)
2441      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2442                               (inside_type,
2443                                wi::mask (inter_prec, false,
2444                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2446     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2447        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2448        floating-point conversion.  */
2449     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2450          && inside_int && inter_float && final_int &&
2451          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2452          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2453      (convert @0)))))))
2455 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2456    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2457    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2458 (simplify
2459   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2460   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2461        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2462        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2463        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2464                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2465    (convert @0)))
2468 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2469 (simplify
2470   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2471   (convert @0))
2473 /* Canonicalization of binary operations.  */
2475 /* Convert X + -C into X - C.  */
2476 (simplify
2477  (plus @0 REAL_CST@1)
2478  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2479   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2480    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2481     (minus @0 { tem; })))))
2483 /* Convert x+x into x*2.  */
2484 (simplify
2485  (plus @0 @0)
2486  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2487   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2488   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2489    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2491 /* 0 - X  ->  -X.  */
2492 (simplify
2493  (minus integer_zerop @1)
2494  (negate @1))
2495 (simplify
2496  (pointer_diff integer_zerop @1)
2497  (negate (convert @1)))
2499 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2500    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2501    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2502 (simplify
2503  (minus real_zerop@0 @1)
2504  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2505   (negate @1)))
2507 /* Transform x * -1 into -x.  */
2508 (simplify
2509  (mult @0 integer_minus_onep)
2510  (negate @0))
2512 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2513    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2514 (simplify
2515  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2516  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2517       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2518   (mult (mult @0 @2) @1)))
2520 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2521    number.  */
2522 (match compositional_complex
2523  (convert? (complex @0 @1)))
2525 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2526 (simplify
2527  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2528  @0)
2529 (simplify
2530  (realpart (complex @0 @1))
2531  @0)
2532 (simplify
2533  (imagpart (complex @0 @1))
2534  @1)
2536 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2537 (simplify
2538  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2539  (convert (realpart @0)))
2540 (simplify
2541  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2542  (convert (negate (imagpart @0))))
2543 (for part (realpart imagpart)
2544  (for op (plus minus)
2545   (simplify
2546    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2547    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2548 (simplify
2549  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2550  (convert (COS @0)))
2551 (simplify
2552  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2553  (convert (SIN @0)))
2555 /* conj(conj(x)) -> x  */
2556 (simplify
2557  (conj (convert? (conj @0)))
2558  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2559   (convert @0)))
2561 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2562 (simplify
2563  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2564  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2565   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2567 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2568 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2569  (simplify
2570   (bswap (bswap @0))
2571   @0)
2572  (simplify
2573   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2574   (bit_not @0))
2575  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2576   (simplify
2577    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2578    (bitop @0 (bswap @1)))))
2581 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2583 /* Simplify constant conditions.
2584    Only optimize constant conditions when the selected branch
2585    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2586    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2587    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2588    this one as we depend on doing this transform before possibly
2589    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2590    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2591    genmatch cannot handle.  */
2592 (simplify
2593  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2594  (if (integer_zerop (@0))
2595   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2596    @2)
2597   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2598    @1)))
2599 (simplify
2600  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2601  (if (integer_all_onesp (@0))
2602   @1
2603   (if (integer_zerop (@0))
2604    @2)))
2606 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2607    be extended.  */
2608 /* This pattern implements two kinds simplification:
2610    Case 1)
2611    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2612      1) Conversions are type widening from smaller type.
2613      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2614      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2615    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2616    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2617    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2618    referred var is always benefitial for complicated cases.
2620    Case 2)
2621    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2622 (for cmp (lt le gt ge eq)
2623  (simplify
2624   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2625   (with
2626    {
2627      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2628      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2629      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2631      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2632          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2633          && (types_match (c1_type, from_type)
2634              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2635                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2636                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2637          && (types_match (c2_type, from_type)
2638              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2639                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2640                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2641        {
2642          if (cmp != EQ_EXPR)
2643            {
2644              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2645                {
2646                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2647                  if (cmp == LE_EXPR)
2648                    code = LT_EXPR;
2649                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2650                  if (cmp == GT_EXPR)
2651                    code = GE_EXPR;
2652                }
2653              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2654                {
2655                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2656                  if (cmp == LT_EXPR)
2657                    code = LE_EXPR;
2658                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2659                  if (cmp == GE_EXPR)
2660                    code = GT_EXPR;
2661                }
2662              if (code != ERROR_MARK
2663                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2664                {
2665                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2666                    code = MIN_EXPR;
2667                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2668                    code = MAX_EXPR;
2669                }
2670            }
2671          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2672          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2673            code = EQ_EXPR;
2674        }
2675    }
2676    (if (code == MAX_EXPR)
2677     (convert (max @1 (convert @2)))
2678     (if (code == MIN_EXPR)
2679      (convert (min @1 (convert @2)))
2680      (if (code == EQ_EXPR)
2681       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2682                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2684 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2686      1) OP is PLUS or MINUS.
2687      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2688      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2690    This pattern also handles special cases like:
2692      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2693         integer zero.  In this case,
2694           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2695           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2696      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2697         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2698         code.
2700    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2701    simplified at the moment because C standard requires additional
2702    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2703    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2704 (for op (plus minus)
2705  (for cmp (lt le gt ge)
2706   (simplify
2707    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2708    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2709     (if (types_match (from_type, to_type)
2710          /* Check if it is special case A).  */
2711          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2712              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2713              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2714              && integer_zerop (@1)
2715              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2716      (with
2717       {
2718         bool overflow = false;
2719         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2720         wide_int real_c1;
2721         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2722         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2723         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2724         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2726         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2727             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2728             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2729         if (!types_match (from_type, to_type))
2730           {
2731             if (cmp_code == LT_EXPR)
2732               cmp_code = GT_EXPR;
2733             if (cmp_code == GE_EXPR)
2734               cmp_code = LE_EXPR;
2735             c1 = wi::max_value (to_type);
2736           }
2737         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2738            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2739            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2740            if it is undefined.  */
2741         if (op == PLUS_EXPR)
2742           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2743         else
2744           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2746         code = cmp_code;
2747         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2748           {
2749             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2750                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2751             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2752                 && !overflow)
2753               {
2754                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2755                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2756                   code = LT_EXPR;
2757                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2758                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2759                   code = GE_EXPR;
2760               }
2761             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2762                 && !overflow)
2763               {
2764                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2765                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2766                   code = LE_EXPR;
2767                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2768                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2769                   code = GT_EXPR;
2770               }
2771             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2772               {
2773                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2774                   code = MIN_EXPR;
2775                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2776                   code = MAX_EXPR;
2777               }
2778           }
2779       }
2780       (if (code == MAX_EXPR)
2781        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2782            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2783        (if (code == MIN_EXPR)
2784         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2785             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2787 (for cnd (cond vec_cond)
2788  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2789  (simplify
2790   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2791   (cnd @0 @1 @3))
2792  (simplify
2793   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2794   (cnd @0 @1 @3))
2795  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2796  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2797     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2798     The following is still important to merge then and else arm cases
2799     from if-conversion.  */
2800  (simplify
2801   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2802   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2803        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2804        && invert_tree_comparison
2805            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2806        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2807        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2808    (cnd @0 @1 @3)))
2809  (simplify
2810   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2811   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2812        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2813        && invert_tree_comparison
2814            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2815        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2816        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2817    (cnd @0 @3 @4)))
2819  /* A ? B : B -> B.  */
2820  (simplify
2821   (cnd @0 @1 @1)
2822   @1)
2824  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2825  (simplify
2826   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2827   (cnd @0 @2 @1)))
2829 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2830    return all -1 or all 0 results.  */
2831 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2832    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2833 (simplify
2834  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2835  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2836       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2837       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2838           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2839   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2841 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2842 (simplify
2843  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2844  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2845       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2846       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2847           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2848   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2851 /* Simplifications of comparisons.  */
2853 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2854    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2855    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2856 (for cmp  (le gt)
2857      acmp (lt ge)
2858  (simplify
2859   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2860   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2861    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2862 (for cmp  (ge lt)
2863      acmp (gt le)
2864  (simplify
2865   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2866   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2867    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2870 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2871    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2872    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2873    that with expression code iteration.  */
2874 (for cmp (tcc_comparison)
2875      icmp (inverted_tcc_comparison)
2876      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2877  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2878     and handle some more cases by using
2879       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2880     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2881     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2882  (simplify
2883   (bit_not (cmp @0 @1))
2884   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2885        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2886    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2887       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2888       a computed operator in the replacement tree thus we have
2889       to play the trick below.  */
2890    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2891              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2892     (if (ic == icmp)
2893      (icmp @0 @1)
2894      (if (ic == ncmp)
2895       (ncmp @0 @1))))))
2896  (simplify
2897   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2898   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2899             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2900    (if (ic == icmp)
2901     (icmp @0 @1)
2902     (if (ic == ncmp)
2903      (ncmp @0 @1))))))
2905 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2906    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2907    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2908    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2909    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2910 (for cmp (eq ne)
2911  (for sub (minus pointer_diff)
2912   (simplify
2913    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2914    (if (single_use (@2))
2915     (cmp @0 @1)))))
2917 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2918    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2919    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2920    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2921 (for cmp (simple_comparison)
2922      scmp (swapped_simple_comparison)
2923  (simplify
2924   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2925   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2926   (if (integer_zerop (@1))
2927    (cmp @1 @2)
2928    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2929         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2930         && single_use (@3))
2931     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2932     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2933      (scmp @0 @2)
2934      (cmp @0 @2))))))
2936 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2937    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2938 (for cmp (eq ge le)
2939  (simplify
2940   (cmp @0 @0)
2941   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2942        || ! HONOR_NANS (@0))
2943    { constant_boolean_node (true, type); }
2944    (if (cmp != EQ_EXPR)
2945     (eq @0 @0)))))
2946 (for cmp (ne gt lt)
2947  (simplify
2948   (cmp @0 @0)
2949   (if (cmp != NE_EXPR
2950        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2951        || ! HONOR_NANS (@0))
2952    { constant_boolean_node (false, type); })))
2953 (for cmp (unle unge uneq)
2954  (simplify
2955   (cmp @0 @0)
2956   { constant_boolean_node (true, type); }))
2957 (for cmp (unlt ungt)
2958  (simplify
2959   (cmp @0 @0)
2960   (unordered @0 @0)))
2961 (simplify
2962  (ltgt @0 @0)
2963  (if (!flag_trapping_math)
2964   { constant_boolean_node (false, type); }))
2966 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2967 (for cmp (simple_comparison)
2968  (simplify
2969   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2970   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2971    (cmp @1 @0))))
2973 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2974 (for cmp (simple_comparison)
2975      scmp (swapped_simple_comparison)
2976  (simplify
2977   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2978   (if (single_use (@2)
2979        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2980    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2982 (for cmp (simple_comparison)
2983  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2984  (simplify
2985   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2986   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2987        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2988            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2989        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2990            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2991    (with
2992     {
2993       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2994       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2995         {
2996           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2997           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2998               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2999             type1 = float_type_node;
3000           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3001               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3002             type1 = double_type_node;
3003         }
3004       tree newtype
3005         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3006            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3007     }
3008     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3009      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3011  (simplify
3012   (cmp @0 REAL_CST@1)
3013   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3014   (switch
3015    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3016    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3017     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3018    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3019    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3020         && ! HONOR_SNANS (@1))
3021     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3022    /* Fold comparisons against infinity.  */
3023    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3024         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3025     (with
3026      {
3027        REAL_VALUE_TYPE max;
3028        enum tree_code code = cmp;
3029        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3030        if (neg)
3031          code = swap_tree_comparison (code);
3032      }
3033      (switch
3034       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
3035       (if (code == GT_EXPR
3036            && ! HONOR_SNANS (@0))
3037        { constant_boolean_node (false, type); })
3038       (if (code == LE_EXPR)
3039        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
3040        (if (! HONOR_NANS (@0))
3041         { constant_boolean_node (true, type); }
3042         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
3043         (eq @0 @0)))
3044       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
3045       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
3046        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3047         (if (neg)
3048          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3049          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3050       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3051       (if (code == LT_EXPR)
3052        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3053         (if (neg)
3054          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3055          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3056       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
3057       (if (code == NE_EXPR)
3058        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3059         (if (! HONOR_NANS (@0))
3060          (if (neg)
3061           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3062           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3063          (if (neg)
3064           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3065            { build_one_cst (type); })
3066           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3067            { build_one_cst (type); }))))))))))
3069  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3070     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3071     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3072     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3073  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3074   (for op (plus minus)
3075    (simplify
3076     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3077     (with
3078      {
3079        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3080                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3081      }
3082      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3083       (cmp @0 { tem; }))))))
3085  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3086     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3087     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3088     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3089  (if (flag_associative_math)
3090   (simplify
3091    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3092    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3093     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3094      (cmp { tem; } @1)))))
3096  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3097  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3098       && ! flag_errno_math)
3099   (for sq (SQRT)
3100    (simplify
3101     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3102     (switch
3103      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3104       (switch
3105        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3106        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3107         { constant_boolean_node (false, type); })
3108        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3109           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3110        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3111         { constant_boolean_node (true, type); })
3112        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3113        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3114      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3115       (switch
3116        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3117        (if (cmp == LT_EXPR)
3118         { constant_boolean_node (false, type); })
3119        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3120        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3121         { constant_boolean_node (true, type); })
3122        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3123        (if (cmp == LE_EXPR)
3124         (eq @0 @1))
3125        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3126           == or !=.  In the last case:
3128             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3130           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3131           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3132        (cmp @0 @1)))
3133      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3134       (with
3135        {
3136          REAL_VALUE_TYPE c2;
3137          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3138                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3139          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3140        }
3141        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3142         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3143         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3144          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3145          { constant_boolean_node (false, type); })
3146         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3147         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3148      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3149       (with
3150        {
3151          REAL_VALUE_TYPE c2;
3152          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3153                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3154          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3155        }
3156        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3157         (switch
3158          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3159             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3160          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3161           { constant_boolean_node (true, type); })
3162          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3163             don't care about NaNs.  */
3164          (if (! HONOR_NANS (@0))
3165           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3166          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3167             don't care about Infinities.  */
3168          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3169           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3170          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3171          (if (GENERIC)
3172           (truth_andif
3173            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3174            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3175         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3176         (if (! HONOR_NANS (@0))
3177          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3178          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3179          (if (GENERIC)
3180           (truth_andif
3181            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3182            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3183    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3184    (simplify
3185     (cmp (sq @0) (sq @1))
3186       (if (! HONOR_NANS (@0))
3187         (cmp @0 @1))))))
3189 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3190 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3191      icmp (le le eq ne ge ge)
3192  (simplify
3193   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3194    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3195         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3196     (with
3197      {
3198        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3199        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3200        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3201        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3202        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3203           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3204           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3205           -fno-signaling-nans.  */
3206        bool exception_p
3207          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3208                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3209        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3210           only one mantissa bit.  */
3211        bool signed_p = isign == SIGNED;
3212        bool itype_fits_ftype_p
3213          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3214      }
3215      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3216         -fno-trapping-math.  */
3217      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3218       (with
3219        {
3220          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3221          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3222          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3224          REAL_VALUE_TYPE icst;
3225          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3226            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3227          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3228            real_floor (&icst, fmt, cst);
3229          else
3230            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3232          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3234          bool overflow_p = false;
3235          wide_int icst_val
3236            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3237        }
3238        (switch
3239         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3240         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3241          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3242                                   type); })
3243         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3244          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3245                                   type); })
3246         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3247         (if (cst_int_p)
3248          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3249                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3250         )
3251         /* When CST is fractional, optimize
3252             (FTYPE) N == CST -> 0
3253             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3254         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3255          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3256         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3257         (with
3258          {
3259            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3260          }
3261          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3263 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3264 (for cmp (eq ne)
3265  (simplify
3266   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3267   (if (!integer_zerop (@1))
3268    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3269     (cmp @0 @2)
3270     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3271      (with
3272       {
3273         bool ovf;
3274         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3275                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3276       }
3277       (if (ovf)
3278        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3279        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3280 (for cmp (lt le gt ge)
3281  (simplify
3282   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3283   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3284    (with
3285     {
3286       bool ovf;
3287       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3288                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3289     }
3290     (if (ovf)
3291      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3292                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3293                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3294      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3296 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3297 (simplify
3298  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3299  (if (types_match (@0, @1))
3300   (unordered @0 @1)))
3301 (simplify
3302  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3303  (if (types_match (@0, @1))
3304   (ordered @0 @1)))
3305 (simplify
3306  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3307  @2)
3308 (simplify
3309  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3310  @2)
3312 /* Simple range test simplifications.  */
3313 /* A < B || A >= B -> true.  */
3314 (for test1 (lt le le le ne ge)
3315      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3316  (simplify
3317   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3318   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3319        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3320    { constant_boolean_node (true, type); })))
3321 /* A < B && A >= B -> false.  */
3322 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3323      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3324  (simplify
3325   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3326   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3327        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3328    { constant_boolean_node (false, type); })))
3330 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3331    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3333    Note that comparisons
3334      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3335      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3336    will be canonicalized to above so there's no need to
3337    consider them here.
3338  */
3340 (for cmp (le gt)
3341      eqcmp (eq ne)
3342  (simplify
3343   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3344   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3345    (with
3346     {
3347      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3348      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3349      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3350      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3351      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3352     }
3353     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3354          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3355       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3356              { build_zero_cst (ty); }))))))
3358 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3359 (for cmp (tcc_comparison)
3360      scmp (swapped_tcc_comparison)
3361  (simplify
3362   (cmp (negate @0) (negate @1))
3363   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3364        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3365            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3366    (scmp @0 @1)))
3367  (simplify
3368   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3369   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3370        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3371            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3372    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3373     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3374      (scmp @0 { tem; }))))))
3376 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3377 (for op (eq ne)
3378  (simplify
3379   (op (abs @0) zerop@1)
3380   (op @0 @1)))
3382 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3383    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3384 (for cmp (simple_comparison)
3385  (simplify
3386   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3387   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3388        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3389           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3390        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3391             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3392             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3393        && single_use (@0))
3394    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3395         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3396             || @1 != @10)
3397         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3398             || cmp == NE_EXPR
3399             || cmp == EQ_EXPR)
3400         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3401     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3402        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3403        constant which fold_convert produces.  */
3404     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3405      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3406                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3407      (cmp @00 (convert @1)))
3409     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3410      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3411      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3412            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3413            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3414                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3415           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3416               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3417                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3418                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3419                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3420               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3421                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3422                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3423       (cmp @00 (convert @10))
3424       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3425            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3426            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3427        (with
3428         {
3429           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3430           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3431           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3432           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3433         }
3434         (if (above || below)
3435          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3436           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3437           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3438            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3439            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3440             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3442 (for cmp (eq ne)
3443  /* A local variable can never be pointed to by
3444     the default SSA name of an incoming parameter.
3445     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3446  (simplify
3447   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3448   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3449        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3450    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3451     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3452          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3453      (if (cmp == NE_EXPR)
3454       { constant_boolean_node (true, type); }
3455       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3457 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3458 (for cmp (eq ne)
3460  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3461     Similarly for NE_EXPR.  */
3462  (simplify
3463   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3464   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3465        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3466    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3468  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3469  (simplify
3470   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3471   (cmp @0 @1))
3473  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3474     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3475  (simplify
3476   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3477   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3479  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3480  (simplify
3481   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3482   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3483    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3485  (simplify
3486   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3487   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3488    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3490 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3491    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3492 (for cmp (eq ne)
3493      icmp (ne eq)
3494  (simplify
3495   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3496   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3498 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3499    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3500 (simplify
3501  (cond
3502   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3503   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3504  (with {
3505     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3506                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3507   }
3508   (if (shift > 0)
3509    (bit_and
3510     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3511    (bit_and
3512     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3514 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3515    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3516 (for cmp (eq ne)
3517      ncmp (ge lt)
3518  (simplify
3519   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3520   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3521        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3522        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3523        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3524    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3525     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3527 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3528    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3529 (simplify
3530  (cond
3531   (lt @0 integer_zerop)
3532   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3533  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3534   (with {
3535     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3536    }
3537    (if (shift >= 0)
3538     (bit_and
3539      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3540      @1)
3541     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3542        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3543     (bit_and (convert @0) @1)))))
3545 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3546    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3547    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3548    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3549 (for cmp (simple_comparison)
3550  (simplify
3551   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3552   (with
3553    {
3554      HOST_WIDE_INT off0, off1;
3555      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3556      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3557      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3558        {
3559          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
3560          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3561        }
3562      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3563        {
3564          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
3565          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3566        }
3567    }
3568    (if (base0 && base1)
3569     (with
3570      {
3571        int equal = 2;
3572        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3573           the value expressions might point to fields/elements
3574           of other vars etc.  */
3575        if (GENERIC
3576            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3577                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3578          ;
3579        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3580                 && decl_in_symtab_p (base1))
3581          equal = symtab_node::get_create (base0)
3582                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3583        else if ((DECL_P (base0)
3584                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3585                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3586                 && (DECL_P (base1)
3587                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3588                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3589          equal = (base0 == base1);
3590      }
3591      (if (equal == 1)
3592       (switch
3593        (if (cmp == EQ_EXPR)
3594         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
3595        (if (cmp == NE_EXPR)
3596         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
3597        (if (cmp == LT_EXPR)
3598         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
3599        (if (cmp == LE_EXPR)
3600         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
3601        (if (cmp == GE_EXPR)
3602         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
3603        (if (cmp == GT_EXPR)
3604         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
3605       (if (equal == 0
3606            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3607            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3608            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3609                || off0 == off1))
3610        (switch
3611         (if (cmp == EQ_EXPR)
3612          { constant_boolean_node (false, type); })
3613         (if (cmp == NE_EXPR)
3614          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3616 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3617 (for neeq (ne eq)
3618  (simplify
3619   (neeq @0 @1)
3620   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3621        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3622    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3624 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3625    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3626    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3627    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3628    canonicalizaion is not wanted.  */
3630 (for cmp (ne eq)
3631  (simplify
3632   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3633   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3634         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3635       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3636           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3637    (cmp @0 (convert @1)))))
3639 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3640 (for cmp (lt gt le ge)
3641  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3642     the specified precision will have known values.  */
3643  (simplify
3644   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3645   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3646        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3647    (with
3648     {
3649       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3650       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3651       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3652       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3653       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3654     }
3655     (switch
3656      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3657       (switch
3658        (if (cmp == GT_EXPR)
3659         { constant_boolean_node (false, type); })
3660        (if (cmp == GE_EXPR)
3661         (eq @2 @1))
3662        (if (cmp == LE_EXPR)
3663         { constant_boolean_node (true, type); })
3664        (if (cmp == LT_EXPR)
3665         (ne @2 @1))))
3666      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3667       (switch
3668        (if (cmp == LT_EXPR)
3669         { constant_boolean_node (false, type); })
3670        (if (cmp == LE_EXPR)
3671         (eq @2 @1))
3672        (if (cmp == GE_EXPR)
3673         { constant_boolean_node (true, type); })
3674        (if (cmp == GT_EXPR)
3675         (ne @2 @1))))
3676      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3677       (switch
3678        (if (cmp == GT_EXPR)
3679         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3680        (if (cmp == LE_EXPR)
3681         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3682      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3683       (switch
3684        (if (cmp == GE_EXPR)
3685         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3686        (if (cmp == LT_EXPR)
3687         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3688      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3689           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3690           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3691              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3692              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3693              max associated with this sign bit.  */
3694           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3695           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3696           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3697       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3698          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3699       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3700        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3701         (if (cmp == LE_EXPR)
3702          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3703          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3705 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3706  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3707  (simplify
3708   (cmp @0 REAL_CST@1)
3709   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3710        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3711    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3712                             ? false : true, type); })))
3714 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3715 (simplify
3716  (ne @0 integer_zerop)
3717  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3718       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3719   (non_lvalue @0)))
3720 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3721 (simplify
3722  (eq @0 integer_onep)
3723  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3724       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3725   (non_lvalue @0)))
3726 /* Do not handle
3727    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3728    bool_var != 1 becomes !bool_var
3729    here because that only is good in assignment context as long
3730    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3731    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3732    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3734 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3735    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3736    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3737    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3738 (for cmp (lt le ge gt)
3739      out (gt gt le le)
3740  (simplify
3741   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3742   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3743        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3744        && wi::to_wide (@1) != 0
3745        && single_use (@2))
3746    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3747     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3748                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3749                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3751 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3752    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3753    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3754 (for cmp (gt le)
3755  (simplify
3756   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3757   (if (single_use (@2)
3758        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3759        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3760        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3761    (cmp @1 @0))))
3763 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3764 /* A - B > A  */
3765 (for cmp (gt le)
3766      out (ne eq)
3767  (simplify
3768   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3769   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3770        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3771    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3772 /* A + B < A  */
3773 (for cmp (lt ge)
3774      out (ne eq)
3775  (simplify
3776   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3777   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3778        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3779    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3781 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3782    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3783 (for cmp (lt ge)
3784      out (ne eq)
3785  (simplify
3786   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3787   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3788    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3789     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3791 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3792    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3793    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3794    section that follows this one.
3796    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3797    the following:
3799    - the rule describes an identity
3801    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3802      multiplication
3804    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3805      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3806      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3807      when the operand has that value.)  */
3809 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3810  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3811  (simplify
3812   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3813   (if (!HONOR_SNANS (type))
3814    @0))
3816  (for op (plus minus)
3817   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3818   (simplify
3819    (op (rdiv @0 @1)
3820        (rdiv @2 @1))
3821    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3823  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3824  (for root (SQRT CBRT)
3825   (simplify
3826    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3827     (root (mult @0 @1))))
3829  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3830  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3831   (simplify
3832    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3833     (exps (plus @0 @1))))
3835  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3836  (for root (SQRT CBRT)
3837   (simplify
3838    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3839     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3841  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3842  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3843   (simplify
3844    (rdiv @0 (exps:s @1))
3845     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3847  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3848       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3849   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3850   (simplify
3851    (logs (exps @0))
3852    @0)
3853   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3854   (simplify
3855    (exps (logs @0))
3856    @0))
3858  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3859     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3860     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3861  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3862       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3863   (simplify
3864    (logs (exps @0))
3865    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3866     (with {
3867       tree x;
3868       switch (exps)
3869         {
3870         CASE_CFN_EXP:
3871           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3872           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3873           break;
3874         CASE_CFN_EXP2:
3875           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3876           x = build_real (type, dconst2);
3877           break;
3878         CASE_CFN_EXP10:
3879         CASE_CFN_POW10:
3880           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3881           {
3882             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3883             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3884             x = build_real (type, dconst10);
3885           }
3886           break;
3887         default:
3888           gcc_unreachable ();
3889         }
3890       }
3891      (mult (logs { x; }) @0)))))
3893  (for logs (LOG LOG
3894             LOG2 LOG2
3895             LOG10 LOG10)
3896       exps (SQRT CBRT)
3897   (simplify
3898    (logs (exps @0))
3899    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3900     (with {
3901       tree x;
3902       switch (exps)
3903         {
3904         CASE_CFN_SQRT:
3905           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3906           x = build_real (type, dconsthalf);
3907           break;
3908         CASE_CFN_CBRT:
3909           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3910           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3911           break;
3912         default:
3913           gcc_unreachable ();
3914         }
3915       }
3916      (mult { x; } (logs @0))))))
3918  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3919  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3920       pows (POW)
3921   (simplify
3922    (logs (pows @0 @1))
3923    (mult @1 (logs @0))))
3925  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3926  (for pows (POW)
3927       exps (EXP)
3928       logs (LOG)
3929   (simplify
3930    (pows REAL_CST@0 @1)
3931     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3932          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3933      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3935  (for sqrts (SQRT)
3936       cbrts (CBRT)
3937       pows (POW)
3938       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3939   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3940   (simplify
3941    (sqrts (exps @0))
3942    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3943   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3944   (simplify
3945    (cbrts (exps @0))
3946    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3947   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3948   (simplify
3949    (pows (exps @0) @1)
3950    (exps (mult @0 @1))))
3952  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3953  (for tans (TAN)
3954       atans (ATAN)
3955   (simplify
3956    (tans (atans @0))
3957    @0)))
3959 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3960 (simplify
3961  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3962  (abs @0))
3964 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3965 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3966  (simplify
3967   (fns (fns @0))
3968   (fns @0)))
3969 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3970 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3971  (simplify
3972   (fns integer_valued_real_p@0)
3973   @0))
3975 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3976 (simplify
3977  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3978  (abs @0))
3980 /* pow(1,x) -> 1.  */
3981 (simplify
3982  (POW real_onep@0 @1)
3983  @0)
3985 (simplify
3986  /* copysign(x,x) -> x.  */
3987  (COPYSIGN @0 @0)
3988  @0)
3990 (simplify
3991  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3992  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3993  (abs @0))
3995 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3996  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3997  (simplify
3998   (scale real_zerop@0 @1)
3999   @0)
4000  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4001  (simplify
4002   (scale @0 integer_zerop@1)
4003   @0)
4004  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4005  (simplify
4006   (scale REAL_CST@0 @1)
4007   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4008    @0)))
4010 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4011    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4013    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4014    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4015    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4016    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4018 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4019  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4020  (simplify
4021   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4022    (SIN @0))
4024  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4025  (simplify
4026   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4027   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4028    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4030  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4031  (simplify
4032   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4033    (TAN @0))
4035  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4036  (simplify
4037   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4038    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4040  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4041  (simplify
4042   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4043   (if (! HONOR_NANS (@0)
4044        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4045    (COS @0)))
4047  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4048  (simplify
4049   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4050   (if (! HONOR_NANS (@0)
4051        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4052    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4054  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4055  (simplify
4056   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4057    (POW @0 (plus @1 @2)))
4059  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4060  (simplify
4061   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4062    (POW (mult @0 @2) @1))
4064  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4065  (simplify
4066   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4067    (POWI (mult @0 @2) @1))
4069  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4070  (simplify
4071   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4072   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4073    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4075  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4076  (simplify
4077   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4078    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4080  (for sqrts (SQRT)
4081       cbrts (CBRT)
4082       pows (POW)
4083   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4084   (simplify
4085    (sqrts (sqrts @0))
4086    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4087   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4088   (simplify
4089    (sqrts (cbrts @0))
4090    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4091   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4092   (simplify
4093    (cbrts (sqrts @0))
4094    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4095   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4096   (simplify
4097    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4098    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4099   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4100   (simplify
4101    (sqrts (pows @0 @1))
4102    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4103   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4104   (simplify
4105    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4106    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4107   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4108   (simplify
4109    (pows (sqrts @0) @1)
4110    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4111   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4112   (simplify
4113    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4114    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4115   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4116   (simplify
4117    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4118    (pows @0 (mult @1 @2))))
4120  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4121  (simplify
4122   (CABS (complex @0 @0))
4123   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4125  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4126  (simplify
4127   (HYPOT @0 @0)
4128   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4130  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4131  (for cexps (CEXP)
4132       exps (EXP)
4133       cexpis (CEXPI)
4134   (simplify
4135    (cexps compositional_complex@0)
4136    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4137     (complex
4138      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4139      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4141 (if (canonicalize_math_p ())
4142  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4143  (for floors (FLOOR)
4144       truncs (TRUNC)
4145   (simplify
4146    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4147    (truncs @0))))
4149 (match double_value_p
4150  @0
4151  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4152 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4153             BUILT_IN_FLOORL
4154             BUILT_IN_CEILL
4155             BUILT_IN_ROUNDL
4156             BUILT_IN_NEARBYINTL
4157             BUILT_IN_RINTL)
4158      tos (BUILT_IN_TRUNC
4159           BUILT_IN_FLOOR
4160           BUILT_IN_CEIL
4161           BUILT_IN_ROUND
4162           BUILT_IN_NEARBYINT
4163           BUILT_IN_RINT)
4164  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4165  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4166   (simplify
4167    (froms (convert double_value_p@0))
4168    (convert (tos @0)))))
4170 (match float_value_p
4171  @0
4172  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4173 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4174             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4175             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4176             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4177             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4178             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4179      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4180           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4181           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4182           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4183           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4184           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4185  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4186     if x is a float.  */
4187  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4188       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4189   (simplify
4190    (froms (convert float_value_p@0))
4191    (convert (tos @0)))))
4193 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4194      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4195  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4196  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4197   (simplify
4198    (froms (convert double_value_p@0))
4199    (tos @0))))
4201 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4202             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4203      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4204  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4205     if x is a float.  */
4206  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4207   (simplify
4208    (froms (convert float_value_p@0))
4209    (tos @0))))
4211 (if (canonicalize_math_p ())
4212  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4213  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4214   (simplify
4215    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4216    (fix_trunc @0))))
4218 (if (canonicalize_math_p ())
4219  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4220  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4221            ICEIL LCEIL LLCEIL
4222            IROUND LROUND LLROUND)
4223   (simplify
4224    (fns integer_valued_real_p@0)
4225    (fix_trunc @0)))
4226  (if (!flag_errno_math)
4227   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4228   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4229    (simplify
4230     (rints integer_valued_real_p@0)
4231     (fix_trunc @0)))))
4233 (if (canonicalize_math_p ())
4234  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4235       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4236       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4237   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4238      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4239   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4240        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4241    (simplify
4242     (ifn @0)
4243     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4244   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4245      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4246   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4247        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4248    (simplify
4249     (llfn @0)
4250     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4252 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4253 (simplify
4254  (CPROJ @0)
4255  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4256    @0))
4258 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4259    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4260 (simplify
4261  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4262  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4263   { build_complex_inf (type, false); }))
4265 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4266 (simplify
4267  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4268  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4269   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4271 (for pows (POW)
4272      sqrts (SQRT)
4273      cbrts (CBRT)
4274  (simplify
4275   (pows @0 REAL_CST@1)
4276   (with {
4277     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4278     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4279    }
4280    (switch
4281     /* pow(x,0) -> 1.  */
4282     (if (real_equal (value, &dconst0))
4283      { build_real (type, dconst1); })
4284     /* pow(x,1) -> x.  */
4285     (if (real_equal (value, &dconst1))
4286      @0)
4287     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4288     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4289      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4290     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4291     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4292          && canonicalize_math_p ()
4293          && real_equal (value, &dconsthalf))
4294      (sqrts @0))
4295     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4296     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4297          && canonicalize_math_p ()
4298          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4299              real_equal (value, &tmp)))
4300      (cbrts @0))))))
4302 /* powi(1,x) -> 1.  */
4303 (simplify
4304  (POWI real_onep@0 @1)
4305  @0)
4307 (simplify
4308  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4309  (switch
4310   /* powi(x,0) -> 1.  */
4311   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4312    { build_real (type, dconst1); })
4313   /* powi(x,1) -> x.  */
4314   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4315    @0)
4316   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4317   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4318    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4320 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4322    These are conceptually similar to the transformations performed for
4323    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4324    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4326 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4327    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4328    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4329    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4330    operation and convert the result to the desired type.  */
4331 (for op (plus minus)
4332   (simplify
4333     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4334     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4335          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4336             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4337          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4338          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4339          /* The precision of the type of each operand must match the
4340             precision of the mode of each operand, similarly for the
4341             result.  */
4342          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4343          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4344          && type_has_mode_precision_p (type)
4345          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4346          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4347          && types_match (@0, type)
4348          && (types_match (@0, @1)
4349              /* Or the second operand is const integer or converted const
4350                 integer from valueize.  */
4351              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4352       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4353         (op @0 (convert @1))
4354         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4355          (convert (op (convert:utype @0)
4356                       (convert:utype @1))))))))
4358 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4359    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4360    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4361    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4362    arithmetic operation.  */
4363 (for op (minus plus)
4364  (simplify
4365   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4366   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4367        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4368           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4369        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4370        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4371        /* The precision of the type of each operand must match the
4372           precision of the mode of each operand, similarly for the
4373           result.  */
4374        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4375        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4376        && type_has_mode_precision_p (type)
4377        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4378        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4379        && types_match (@0, @1)
4380        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4381            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4382        && (wi::to_wide (@4)
4383            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4384                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4385    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4386     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4387      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4388     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4389      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4390                (convert:utype @4))))))))
4392 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4393    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4394 (for op (lt le gt ge)
4395      ext (min min max max)
4396  (simplify
4397   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4398   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4399        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4400    (op @0 (ext @1 @2)))))
4402 (simplify
4403  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4404  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4405  { integer_zero_node; })
4407 (simplify
4408  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4409  (SIGNBIT @0)
4410  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4411   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4413 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4414 (for cmp (eq ne)
4415  (for op (plus minus)
4416       rop (minus plus)
4417   (simplify
4418    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4419    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4420         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4421         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4422         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4423     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4424      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4425           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4426       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4427       (if (single_use (@3))
4428        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4429                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4430 (for cmp (lt le gt ge)
4431  (for op (plus minus)
4432       rop (minus plus)
4433   (simplify
4434    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4435    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4436         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4437     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4438      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4439       {
4440         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4441                                 "when simplifying conditional to constant"),
4442                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4443         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4444         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4445         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4446                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4447                         != (op == MINUS_EXPR);
4448         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4449       }
4450       (if (single_use (@3))
4451        (with
4452         {
4453           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4454                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4455                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4456                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4457         }
4458         (cmp @0 { res; })))))))))
4460 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4462 (simplify
4463  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4464  (switch
4465   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4466        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4467    (switch
4468     (if (integer_zerop (@2))
4469      (view_convert (realpart @0)))
4470     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4471      (view_convert (imagpart @0)))))
4472   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4473        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4474        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4475        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4476        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4477        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4478             && integer_zerop (@2))
4479            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4480               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4481            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4482                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4483                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4484                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4485                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4486                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4487                                             - TYPE_PRECISION (type))
4488                                          : 0)) == 0)))
4489    (convert @0))))
4491 /* Simplify vector extracts.  */
4493 (simplify
4494  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4495  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4496       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4497           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4498               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4499   (with
4500    {
4501      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4502                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4503      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4504      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4505      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4506      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4507    }
4508    (if (n != 0
4509         && (idx % width) == 0
4510         && (n % width) == 0
4511         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4512     (with
4513      {
4514        idx = idx / width;
4515        n = n / width;
4516        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4517        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4518        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4519          {
4520            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4521            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4522              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4523          }
4524      }
4525      (switch
4526       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4527       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4528        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4529         { build_constructor (type, NULL); }
4530         (with
4531          {
4532            idx /= k;
4533            n /= k;
4534          }
4535          (if (n == 1)
4536           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4537            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4538            { build_zero_cst (type); })
4539           {
4540             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4541             vec_alloc (vals, n);
4542             for (unsigned i = 0;
4543                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4544               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4545                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4546             build_constructor (type, vals);
4547           }))))
4548       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4549       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4550        (switch
4551         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4552          { build_zero_cst (type); })
4553         (if (n == k)
4554          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4555         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4556                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4558 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4559    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4560    not touching the extraction.  */
4561 (simplify
4562  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4563  (with
4564   {
4565     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4566     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4567       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4568     else
4569       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4570   }
4571   (switch
4572    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4573         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4574                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4575     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4576                                                  wi::to_wide (@rpos)
4577                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4578    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4579                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4580         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4581                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4582     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))