usr.sbin/makefs/hammer2: Remove redundant hammer2_inode_modify()
[dragonfly.git] / contrib / gcc-8.0 / gcc / match.pd
blobd6ac4389ee595215fb82848569acb4c46ef2dcd6
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2018 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
87                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
88       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
89 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
90 (match (nop_convert @0)
91  @0) 
93 /* Simplifications of operations with one constant operand and
94    simplifications to constants or single values.  */
96 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
97   (simplify
98     (op @0 integer_zerop)
99     (non_lvalue @0)))
101 /* 0 +p index -> (type)index */
102 (simplify
103  (pointer_plus integer_zerop @1)
104  (non_lvalue (convert @1)))
106 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
107 (simplify
108  (pointer_diff @0 integer_zerop)
109  (convert @0))
111 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
112    Likewise if the operands are reversed.  */
113 (simplify
114  (plus:c @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
119 (simplify
120  (minus @0 real_zerop@1)
121  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
122   (non_lvalue @0)))
124 /* Simplify x - x.
125    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
126    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
127    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
128    is volatile.  */
129 (simplify
130  (minus @0 @0)
131  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
132   { build_zero_cst (type); }))
133 (simplify
134  (pointer_diff @@0 @0)
135  { build_zero_cst (type); })
137 (simplify
138  (mult @0 integer_zerop@1)
139  @1)
141 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
142    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
143    same in modes with signed zeros, since multiplying a
144    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
145 (simplify
146  (mult @0 real_zerop@1)
147  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
148   @1))
150 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
151    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
152 (simplify
153  (mult @0 real_onep)
154  (if (!HONOR_SNANS (type)
155       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
156           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
157   (non_lvalue @0)))
159 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
160 (simplify
161  (mult @0 real_minus_onep)
162   (if (!HONOR_SNANS (type)
163        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
164            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
165    (negate @0)))
167 (for cmp (gt ge lt le)
168      outp (convert convert negate negate)
169      outn (negate negate convert convert)
170  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
172  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
174  (simplify
175   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
176   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
177        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
178    (switch
179     (if (types_match (type, float_type_node))
180      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
181     (if (types_match (type, double_type_node))
182      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
183     (if (types_match (type, long_double_type_node))
184      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
185  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
187  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
189  (simplify
190   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
191   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
192        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
193    (switch
194     (if (types_match (type, float_type_node))
195      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
196     (if (types_match (type, double_type_node))
197      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
198     (if (types_match (type, long_double_type_node))
199      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
201 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
202 (simplify
203  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
204  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (abs @0)))
207 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
208 (simplify
209  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
210  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
211   (negate (abs @0))))
213 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
214 (simplify
215  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
216  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
217   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
219 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
220 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
221   (simplify
222     (op @0 integer_onep)
223     (non_lvalue @0)))
225 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
226    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
227    toward zero.
228    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
229 (simplify
230  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
231  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
232       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
234           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
235   (rshift @0 @2)))
237 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
238    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
239    traps enables better optimizations than these anyway.  */
240 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
241  /* 0 / X is always zero.  */
242  (simplify
243   (div integer_zerop@0 @1)
244   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
245   (if (!integer_zerop (@1))
246    @0))
247   /* X / -1 is -X.  */
248  (simplify
249    (div @0 integer_minus_onep@1)
250    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
251     (negate @0)))
252  /* X / X is one.  */
253  (simplify
254   (div @0 @0)
255   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
256      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
257   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
258    { build_one_cst (type); }))
259  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
260  (simplify
261    (div:C @0 (abs @0))
262    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
264     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
265           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
266  /* X / -X is -1.  */
267  (simplify
268    (div:C @0 (negate @0))
269    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
270         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
271     { build_minus_one_cst (type); })))
273 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
274    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
275 (simplify
276  (floor_div @0 @1)
277  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
278       && TYPE_UNSIGNED (type))
279   (trunc_div @0 @1)))
281 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
282    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
283 (for div (trunc_div exact_div)
284  (simplify
285   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
286   (with {
287     bool overflow_p;
288     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
289                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
290    }
291    (if (!overflow_p)
292     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
293     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
294          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
295      { build_zero_cst (type); })))))
297 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
298    overflow is different.  */
299 (simplify
300  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
301  (with {
302    bool overflow_p;
303    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
304                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
305   }
306   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
307      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
308   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
309    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
311 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv @0 @0)
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_one_cst (type); }))
320 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
321    NaNs or Infinities.  */
322 (simplify
323  (rdiv:C @0 (negate @0))
324  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
325       && ! HONOR_NANS (type)
326       && ! HONOR_INFINITIES (type))
327   { build_minus_one_cst (type); }))
329 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
330 (simplify
331  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
332   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
333        && ! HONOR_NANS (type)
334        && ! HONOR_INFINITIES (type))
335    (switch
336     (if (types_match (type, float_type_node))
337      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
338     (if (types_match (type, double_type_node))
339      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
340     (if (types_match (type, long_double_type_node))
341      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
343 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
344 (simplify
345  (rdiv @0 real_onep)
346  (if (!HONOR_SNANS (type))
347   (non_lvalue @0)))
349 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
350 (simplify
351  (rdiv @0 real_minus_onep)
352  (if (!HONOR_SNANS (type))
353   (negate @0)))
355 (if (flag_reciprocal_math)
356  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
357  (simplify
358   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
359   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
361  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
362  (simplify
363   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
364   (with
365    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
366    (if (tem)
367     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
369  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
370  (simplify
371   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
372    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
374 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
375 (simplify
376  (rdiv @0 (negate @1))
377  (rdiv (negate @0) @1))
379 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
380 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
381  (simplify
382   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
383   (if (integer_pow2p (@2)
384        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
385        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
386        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
387    (rshift (convert @0)
388            { build_int_cst (integer_type_node,
389                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
391 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
392    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
393    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
394    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
395    tell if it is or not in a portable manner.  */
396 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
397  (simplify
398   (rdiv @0 cst@1)
399   (if (optimize)
400    (if (flag_reciprocal_math
401         && !real_zerop (@1))
402     (with
403      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
404      (if (tem)
405       (mult @0 { tem; } )))
406     (if (cst != COMPLEX_CST)
407      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
408       (if (inverse)
409        (mult @0 { inverse; } ))))))))
411 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
412  /* 0 % X is always zero.  */
413  (simplify
414   (mod integer_zerop@0 @1)
415   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
416   (if (!integer_zerop (@1))
417    @0))
418  /* X % 1 is always zero.  */
419  (simplify
420   (mod @0 integer_onep)
421   { build_zero_cst (type); })
422  /* X % -1 is zero.  */
423  (simplify
424   (mod @0 integer_minus_onep@1)
425   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
426    { build_zero_cst (type); }))
427  /* X % X is zero.  */
428  (simplify
429   (mod @0 @0)
430   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
431   (if (!integer_zerop (@0))
432    { build_zero_cst (type); }))
433  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
434  (simplify
435   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
436   @2)
437  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
438  (simplify
439   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
440   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
441        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
442        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
443                              TYPE_SIGN (type)))
444    { build_zero_cst (type); })))
446 /* X % -C is the same as X % C.  */
447 (simplify
448  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
449   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
450        && !TREE_OVERFLOW (@1)
451        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
452        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
453        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
454        && !sign_bit_p (@1, @1))
455    (trunc_mod @0 (negate @1))))
457 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
458 (simplify
459  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
461       && !TYPE_UNSIGNED (type)
462       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
464       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
465          Y might be -1, because we would then change valid
466          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
467       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
468           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
469                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
470   (trunc_mod @0 (convert @1))))
472 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
473 (simplify
474  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
475  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
476   (convert (trunc_mod @0 @1))))
478 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
479    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
480    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
481    to A & ((C << N) - 1).  */
482 (match (power_of_two_cand @1)
483  INTEGER_CST@1)
484 (match (power_of_two_cand @1)
485  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
486 (for mod (trunc_mod floor_mod)
487  (simplify
488   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
489   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
490         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
491         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
492         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
493    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
495 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
496 (simplify
497  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
498  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
500                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
501                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
502                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
504 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
505 (simplify
506  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
507  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
508   (bit_and @0 (negate @1))))
510 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
511 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
512  (simplify
513   (div (mult:c @0 @1) @1)
514   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
515        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
516    @0)))
518 (for op (negate abs)
519  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
520  (for coss (COS COSH)
521   (simplify
522    (coss (op @0))
523     (coss @0)))
524  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
525  (for pows (POW)
526   (simplify
527    (pows (op @0) REAL_CST@1)
528    (with { HOST_WIDE_INT n; }
529     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
530      (pows @0 @1)))))
531  /* Likewise for powi.  */
532  (for pows (POWI)
533   (simplify
534    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
535    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
536     (pows @0 @1))))
537  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
538  (for hypots (HYPOT)
539   (simplify
540    (hypots (op @0) @1)
541    (hypots @0 @1))
542   (simplify
543    (hypots @0 (op @1))
544    (hypots @0 @1)))
545  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
546  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
547   (simplify
548    (copysigns (op @0) @1)
549    (copysigns @0 @1))))
551 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
552 (simplify
553  (mult (abs@1 @0) @1)
554  (mult @0 @0))
556 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557 (for coss (COS COSH)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  (simplify
560   (coss (copysigns @0 @1))
561    (coss @0)))
563 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
564 (for pows (POW)
565      copysigns (COPYSIGN)
566  (simplify
567   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
568   (with { HOST_WIDE_INT n; }
569    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
570     (pows @0 @1)))))
571 /* Likewise for powi.  */
572 (for pows (POWI)
573      copysigns (COPYSIGN)
574  (simplify
575   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
576   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
577    (pows @0 @1))))
579 (for hypots (HYPOT)
580      copysigns (COPYSIGN)
581  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
582  (simplify
583   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
584   (hypots @0 @2))
585  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
586  (simplify
587   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
588   (hypots @0 @1)))
590 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
591 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
592  (simplify
593   (copysigns @0 REAL_CST@1)
594   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
595    (negate (abs @0))
596    (abs @0))))
598 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
599 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
600  (simplify
601   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
602   (copysigns @0 @2)))
604 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
605 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
606  (simplify
607   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
608   (mult @0 @0)))
610 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
611 (for ccoss (CCOS CCOSH)
612  (simplify
613   (ccoss (negate @0))
614    (ccoss @0)))
616 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
617 (for ops (conj negate)
618  (for cabss (CABS)
619   (simplify
620    (cabss (ops @0))
621    (cabss @0))))
623 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
624 (simplify
625  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
626   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
627        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
628    (lshift @0 @2)))
630 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
631    into ((1 << C) >> x). */
632 (simplify
633  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
634   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
635        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
636        && single_use (@1))
637    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
638      (rshift (lshift @0 @2) @3)
639    (with
640     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
641     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
643 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
644 (simplify
645  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
646   (if (flag_associative_math
647        && single_use (@3))
648    (with
649     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
650     (if (tem)
651      (rdiv { tem; } @1)))))
653 /* Simplify ~X & X as zero.  */
654 (simplify
655  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
656   { build_zero_cst (type); })
658 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
659 (simplify
660   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
661   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
662     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
664 (for bitop (bit_and bit_ior)
665      cmp (eq ne)
666  /* PR35691: Transform
667     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
668     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
669  (simplify
670   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
672         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
673         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
674     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
675  /* Transform:
676     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
677     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
678  (simplify
679   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
681         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
682         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
683     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
685 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
686 (simplify
687  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
688   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
689 (simplify
690  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
691  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
692   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
694 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
695 (simplify
696  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
697   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
699 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
700 (for op (bit_ior bit_xor plus)
701  (simplify
702   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
703    (bit_xor @0 @1))
704  (simplify
705   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
706   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
707    (bit_xor @0 @1))))
709 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
710 (simplify
711   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
712   (bit_ior @0 @1))
714 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
715 (simplify
716  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
717  @2)
719 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
720 (simplify
721  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
722  (bit_not (bit_and @0 @1)))
724 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
725 (simplify
726  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
727  (bit_and @0 @1))
729 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
730 (simplify
731  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
732  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
734 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
735 (for op (bit_and bit_xor)
736  (simplify
737   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
738   @2))
740 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
741 (simplify
742  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
743  @2)
745 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
746 (simplify
747  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
748  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
750 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
751 #if GIMPLE
752 (simplify
753  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
754  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
755       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
756   (bit_xor @0 @1)))
757 #endif
759 /* X % Y is smaller than Y.  */
760 (for cmp (lt ge)
761  (simplify
762   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
763   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
764    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
765 (for cmp (gt le)
766  (simplify
767   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
769    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
771 /* x | ~0 -> ~0  */
772 (simplify
773  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
774  @1)
776 /* x | 0 -> x  */
777 (simplify
778  (bit_ior @0 integer_zerop)
779  @0)
781 /* x & 0 -> 0  */
782 (simplify
783  (bit_and @0 integer_zerop@1)
784  @1)
786 /* ~x | x -> -1 */
787 /* ~x ^ x -> -1 */
788 /* ~x + x -> -1 */
789 (for op (bit_ior bit_xor plus)
790  (simplify
791   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
792   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
794 /* x ^ x -> 0 */
795 (simplify
796   (bit_xor @0 @0)
797   { build_zero_cst (type); })
799 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
800 (simplify
801   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
802   (bit_not @0))
804 /* x & ~0 -> x  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_all_onesp)
807   (non_lvalue @0))
809 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
810 (for bitop (bit_and bit_ior)
811  (simplify
812   (bitop @0 @0)
813   (non_lvalue @0)))
815 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
816 #if GIMPLE
817 (simplify
818  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
820       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
821   @0))
822 #endif
824 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
825 (simplify
826  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
827  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
829 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
830 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
831 (for bitop (bit_and bit_ior)
832  (simplify
833   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
834   (bitop @0 (bit_not @1))))
836 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
837 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
838 (for bitop (bit_and bit_ior)
839      rbitop (bit_ior bit_and)
840  (simplify
841   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
842   (bitop @1 @2)))
844 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
845 (simplify
846  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
847  (bit_xor @0 @1))
849 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
850 (simplify
851  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
852  (bit_and @0 @1))
854 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
856 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
857 (for op (plus bit_ior bit_xor)
858  (simplify
859   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
860   (bit_ior @0 @1)))
862 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
863 (simplify
864  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
865  (plus @0 @1))
867 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
868 (simplify
869  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
871       && !TYPE_SATURATING (type))
872   (bit_and @0 @1)))
874 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
875 (simplify
876  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
877  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
878       && !TYPE_SATURATING (type))
879   (bit_ior @0 @1)))
881 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
882 (simplify
883  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
884  (bit_and @0 @1))
886 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
887 (simplify
888  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
889  (bit_xor @0 @1))
891 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
892 (simplify
893  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
894  (bit_xor @0 @1))
896 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
897 (simplify
898  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
899  (bit_and @0 @1))
901 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
902    ~x | ~y -> ~(x & y) */
903 (for op (bit_and bit_ior)
904      rop (bit_ior bit_and)
905  (simplify
906   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
907   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
908        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
909    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
911 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
912    with a constant, and the two constants have no bits in common,
913    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
914    simplifications.  */
915 (for op (bit_xor plus)
916  (simplify
917   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
918       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
921        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
922    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
924 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
925 (simplify
926  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
928   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
930 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
931 (simplify
932  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
933  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
934       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
935   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
937 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
938 (simplify
939  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
941   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
943 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
944 (for opo (bit_and bit_xor)
945      opi (bit_xor bit_and)
946  (simplify
947   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
948   (bit_and (bit_not @0) @1)))
950 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
951    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
952    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
953    constants are involved.  For example, convert
954      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
955    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
956 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
957      rop (bit_ior bit_and bit_and)
958  (simplify
959   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
960   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
961        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
962    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
964 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
965 /* (X & Y) & Y -> X & Y
966    (X | Y) | Y -> X | Y  */
967 (for op (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
970   @2))
971 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
972 (simplify
973  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
974  (convert @0))
975 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
976    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
977 (for op (bit_and bit_ior)
978  (simplify
979   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
980   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
981        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
982    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
983     (op @3 (convert @2))
984     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
985      (op (convert @1) @5))))))
986 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
987 (simplify
988  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
990       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
991   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
993 (simplify
994  (abs (abs@1 @0))
995  @1)
996 (simplify
997  (abs (negate @0))
998  (abs @0))
999 (simplify
1000  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1001  @0)
1003 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1004 (match negate_expr_p
1005  INTEGER_CST
1006  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1007        && TYPE_UNSIGNED (type))
1008       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1009           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1010 (match negate_expr_p
1011  FIXED_CST)
1012 (match negate_expr_p
1013  (negate @0)
1014  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1015 (match negate_expr_p
1016  REAL_CST
1017  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1018 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1019    ways.  */
1020 (match negate_expr_p
1021  VECTOR_CST
1022  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1023 (match negate_expr_p
1024  (minus @0 @1)
1025  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1026       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1027           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1028           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1030 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1031 (simplify
1032  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1033   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1034        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1035    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1037 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1038 (simplify
1039  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1040  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1041       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1042   (minus (negate @1) @0)))
1044 /* -(A - B) -> B - A.  */
1045 (simplify
1046  (negate (minus @0 @1))
1047  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1048       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1049           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1050           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1051   (minus @1 @0)))
1052 (simplify
1053  (negate (pointer_diff @0 @1))
1054  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1055   (pointer_diff @1 @0)))
1057 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1058 (simplify
1059  (minus @0 negate_expr_p@1)
1060  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1061  (plus @0 (negate @1))))
1063 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1064    when profitable.
1065    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1066    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1067    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1068    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1069 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1070  (simplify
1071   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1072   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1073          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1075         || types_match (@0, @1))
1076        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1077           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1078           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1079           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1080           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1081        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1082        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1083               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1084            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1085            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1086               mode.  */
1087            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1088            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1089               of its mode.  */
1090            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1091    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1093 (for bitop (bit_and bit_ior)
1094      rbitop (bit_ior bit_and)
1095   /* (x | y) & x -> x */
1096   /* (x & y) | x -> x */
1097  (simplify
1098   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1099   @0)
1100  /* (~x | y) & x -> x & y */
1101  /* (~x & y) | x -> x | y */
1102  (simplify
1103   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1104   (bitop @0 @1)))
1106 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1107 (simplify
1108   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1109   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1111 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1112 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1113  (simplify
1114   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1115   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1116    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1117       folded to a constant.  */
1118    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1119    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1120       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1121       the values involved are such that the operation can't be decided at
1122       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1123       that combination can be decided at compile time.
1125       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1126       oscillation.  */
1127    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1128     (if (cst1)
1129      (bitop @1 { cst1; })
1130      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1131       (if (cst2)
1132        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1134 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1135    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1136 (match truth_valued_p
1137  @0
1138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1139 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1140  (match truth_valued_p
1141   (op @0 @1)))
1142 (match truth_valued_p
1143   (truth_not @0))
1145 (match (logical_inverted_value @0)
1146  (truth_not @0))
1147 (match (logical_inverted_value @0)
1148  (bit_not truth_valued_p@0))
1149 (match (logical_inverted_value @0)
1150  (eq @0 integer_zerop))
1151 (match (logical_inverted_value @0)
1152  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1153 (match (logical_inverted_value @0)
1154  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1156 /* X & !X -> 0.  */
1157 (simplify
1158  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1159  { build_zero_cst (type); })
1160 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1161 (for op (bit_ior bit_xor)
1162  (simplify
1163   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1164   { constant_boolean_node (true, type); }))
1165 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1166 (for op (eq ne)
1167  (simplify
1168   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1169   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1171 /* ~~x -> x */
1172 (simplify
1173   (bit_not (bit_not @0))
1174   @0)
1176 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1177 (simplify
1178  (bit_not (convert? (negate @0)))
1179  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1180       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1181   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1183 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1184 (simplify
1185  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1186  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1188 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1189 (simplify
1190  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1191  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1192       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1193   (convert (negate @0))))
1194 (simplify
1195  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1196  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1197       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1198   (convert (negate @0))))
1200 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1201 (simplify
1202  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1203  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1205 (simplify
1206  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1207  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208   (convert (bit_xor @0 @1))))
1210 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1211 (simplify
1212  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1213  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1214   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1216 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1217 (simplify
1218  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1219  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1221 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1222 (simplify
1223  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1224  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1225       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1226   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1228 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1229 (for cmp (gt lt ge le)
1230 (simplify
1231  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1232   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1234 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1235    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1236 (for cmp (eq ne)
1237  (simplify
1238   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1241        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1242    (cmp @0 @2))))
1244 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1245    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1246 (for cmp (eq ne)
1247  (simplify
1248   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1250        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1251        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1252    (cmp @0 @2))))
1254 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1255    x * C RELOP y * C into:
1257    x RELOP y for nonnegative C
1258    y RELOP x for negative C  */
1259 (for cmp (lt gt le ge)
1260  (simplify
1261   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1263        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1264    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265     (cmp @0 @2)
1266    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1267         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1268     (cmp @2 @0))))))
1270 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1271 (for cmp (le gt)
1272      icmp (gt le)
1273  (simplify
1274   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1275    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1277         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1278         && (wi::to_wide (@2)
1279             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1280     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1281      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1283 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1284 (for cmp (simple_comparison)
1285  (simplify
1286   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1287   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1288    (cmp @0 @1))))
1290 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1291 (for cmp (simple_comparison)
1292  (simplify
1293   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295        && integer_nonzerop (@1)
1296        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1297        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1298    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1299            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1300                                                    &neg_overflow); }
1301     (switch
1302      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1303        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1304         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1305         (if (code == LT_EXPR)
1306          (lt @0 { lo; })
1307          (ge @0 { lo; }))))
1308      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1309        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1310         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1311         (if (code == LE_EXPR)
1312          (le @0 { hi; })
1313          (gt @0 { hi; }))))
1314      (if (!lo && !hi)
1315       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1316      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1317       (ge @0 { lo; }))
1318      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1319       (le @0 { hi; }))
1320      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1321       (lt @0 { lo; }))
1322      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1323       (gt @0 { hi; }))
1324      (if (GENERIC)
1325       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1326                            lo, hi); })
1327      (with
1328       {
1329         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1330         if (etype)
1331           {
1332             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1333               etype = unsigned_type_for (etype);
1334             hi = fold_convert (etype, hi);
1335             lo = fold_convert (etype, lo);
1336             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1337           }
1338       }
1339       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1340        (if (code == EQ_EXPR)
1341         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1342         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1344 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1345 (for op (lt le ge gt)
1346  (simplify
1347   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1348   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1349        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1350    (op @0 @1))))
1351 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1352 (for op (eq ne minus)
1353  (simplify
1354   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1355   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1356        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1357            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1358    (op @0 @1))))
1360 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1361 (for op (lt le ge gt)
1362  (simplify
1363   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1364   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366    (op @0 @1))))
1367 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1368 (for op (eq ne minus)
1369  (simplify
1370   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1373            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1374    (op @0 @1))))
1375 /* And for pointers...  */
1376 (for op (simple_comparison)
1377  (simplify
1378   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1379   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1380    (op @0 @1))))
1381 (simplify
1382  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1383  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1384       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1385   (pointer_diff @0 @1)))
1387 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1388 (for op (lt le ge gt)
1389  (simplify
1390   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1391   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (op @1 @0))))
1394 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1395 (for op (eq ne minus)
1396  (simplify
1397   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1398   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1400            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1401    (op @1 @0))))
1402 /* And for pointers...  */
1403 (for op (simple_comparison)
1404  (simplify
1405   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1406   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1407    (op @1 @0))))
1408 (simplify
1409  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1410  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1411       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1412   (pointer_diff @1 @0)))
1414 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1415 (for op (lt le gt ge)
1416  (simplify
1417   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1420        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1421        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1422    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1423 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1424 (for op (eq ne)
1425  (simplify
1426   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1427   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1428        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1429            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1430        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1431        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1432        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1433    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1434  (simplify
1435   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1436   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1437        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1438        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1439    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1441 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1442    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1443 (for op (simple_comparison)
1444  (simplify
1445   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1446   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1447        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1448            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1449                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1450        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1451    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1453 /* Transform:
1454    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1455    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1456 (for cmp (eq ne)
1457      ocmp (lt ge)
1458  (simplify
1459   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1460   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1461        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1462        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1463        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1464    (ocmp @0 @1))))
1466 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1467 (for cmp (eq ne)
1468  (simplify
1469   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1470   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1471    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1473 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1474    possibly set.  */
1475 (match with_possible_nonzero_bits
1476  INTEGER_CST@0)
1477 (match with_possible_nonzero_bits
1478  SSA_NAME@0
1479  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1480 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1481 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1482  with_possible_nonzero_bits@0)
1483 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1484  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1486 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1487    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1488 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1489  INTEGER_CST@0)
1490 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1491  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1493 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1494 (for cmp (eq ne)
1495  (simplify
1496   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1497   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1498    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1500 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1501    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1502    zero throughout its computed value range,
1503    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1504    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1505    and 0's otherwise.
1506    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1507    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1508    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1510 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1511      outer_op (bit_xor bit_ior)
1512 (simplify
1513  (outer_op
1514   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1515  (with
1516   {
1517     bool fail = false;
1518     wide_int zero_mask_not;
1519     wide_int C0;
1520     wide_int cst_emit;
1522     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1523       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1524     else
1525       fail = true;
1527     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1528       {
1529         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1530         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1531       }
1532     else
1533       {
1534         C0 = wi::to_wide (@0);
1535         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1536       }
1537   }
1538   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1539    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1540    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1541     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1543 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1544 (simplify
1545   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1546   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1548 /* Pattern match
1549      tem1 = (long) ptr1;
1550      tem2 = (long) ptr2;
1551      tem3 = tem2 - tem1;
1552      tem4 = (unsigned long) tem3;
1553      tem5 = ptr1 + tem4;
1554    and produce
1555      tem5 = ptr2;  */
1556 (simplify
1557   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1558   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1559   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1560        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1561             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1562    @1))
1563 (simplify
1564   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1565   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1566    (convert @1)))
1568 /* Pattern match
1569      tem = (sizetype) ptr;
1570      tem = tem & algn;
1571      tem = -tem;
1572      ... = ptr p+ tem;
1573    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1574      ... = ptr & ~algn;  */
1575 (simplify
1576   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1577   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1578    (bit_and @0 { algn; })))
1580 /* Try folding difference of addresses.  */
1581 (simplify
1582  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1583  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1584   (with { poly_int64 diff; }
1585    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1586     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1587 (simplify
1588  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1589  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1590   (with { poly_int64 diff; }
1591    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1592     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1593 (simplify
1594  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1595  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1596       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1597   (with { poly_int64 diff; }
1598    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1599     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1600 (simplify
1601  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1602  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1603       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1604   (with { poly_int64 diff; }
1605    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1606     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1608 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1609    be able to fold this expression using the object or function's
1610    alignment.  */
1611 (simplify
1612  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1613  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1614       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1615   (with
1616    {
1617      unsigned int align;
1618      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1619      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1620    }
1621    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1622     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1623                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1626 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1627 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1629  /* Contract negates.  */
1630  /* A + (-B) -> A - B */
1631  (simplify
1632   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1633   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1634   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1635        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1636    (with
1637     {
1638      tree t1 = type;
1639      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1640          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1641        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1642     }
1643     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1644  /* A - (-B) -> A + B */
1645  (simplify
1646   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1647   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1648        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1649    (with
1650     {
1651      tree t1 = type;
1652      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1653          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1654        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1655     }
1656     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1657  /* -(T)(-A) -> (T)A
1658     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1659     happen without overflow.  */
1660  (simplify
1661   (negate (convert (negate @1)))
1662   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1663        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1664            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1665                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1666        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1667        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1668    (convert @1)))
1669  (simplify
1670   (negate (convert negate_expr_p@1))
1671   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1672        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1673             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1674             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1675            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1676    (convert (negate @1))))
1677  (simplify
1678   (negate (nop_convert (negate @1)))
1679   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1680        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1681    (view_convert @1)))
1683  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1684     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1685  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1686       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1688   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1689      irrespective of overflow issues.  */
1690   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1691   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1692   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1693   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1694   (simplify
1695     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1696     @1)
1697   (simplify
1698     (minus (minus @0 @1) @0)
1699     (negate @1))
1700   (simplify
1701     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1702     @0)
1703   (simplify
1704    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1705    (negate @1))
1706   (simplify
1707    (minus @0 (minus @0 @1))
1708    @1)
1709   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1710   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1711   /* More cases are handled with comparisons.  */
1712   (simplify
1713    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1714    (plus @2 @1))
1715   (simplify
1716    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1717    (minus @2 @1))
1718   (simplify
1719    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1720    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1721         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1722     (pointer_diff @2 @1)))
1723   (simplify
1724    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1725    (plus @1 @2))
1727   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1728      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1729      scalars.  */
1730   (for outer_op (plus minus)
1731    (for inner_op (plus minus)
1732         neg_inner_op (minus plus)
1733     (simplify
1734      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1735                CONSTANT_CLASS_P@2)
1736      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1737      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1738       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1739          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1740       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1741        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1742         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1743         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1744       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1745            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1746        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1747         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1748         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1749        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1750           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1751           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1752        (if (types_match (type, @0))
1753         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1754                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1755                                         type, @1, @2); }
1756          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1757           (inner_op @0 { cst; } )
1758           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1759           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1760                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1761            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1762            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1763            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1764             (if (utype)
1765              (view_convert (inner_op
1766                             (view_convert:utype @0)
1767                             (view_convert:utype
1768                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1770   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1771   (for outer_op (plus minus)
1772    (simplify
1773     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1774     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1775      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1776       (minus { cst; } @0)))))
1778   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1779   (simplify
1780    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1781    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1782     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1783      (plus { cst; } @0))))
1785   /* ~A + A -> -1 */
1786   (simplify
1787    (plus:c (bit_not @0) @0)
1788    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1789     { build_all_ones_cst (type); }))
1791   /* ~A + 1 -> -A */
1792   (simplify
1793    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1794    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1795     (negate (convert @0))))
1797   /* -A - 1 -> ~A */
1798   (simplify
1799    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1800    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1801         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1802     (bit_not (convert @0))))
1804   /* -1 - A -> ~A */
1805   (simplify
1806    (minus integer_all_onesp @0)
1807    (bit_not @0))
1809   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1810   (simplify
1811    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1812     (convert? @0))
1813    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1814         /* For integer types, if A has a smaller type
1815            than T the result depends on the possible
1816            overflow in P + A.
1817            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1818            However, if an overflow in P + A would cause
1819            undefined behavior, we can assume that there
1820            is no overflow.  */
1821         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1822             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1823     (convert @1)))
1824   (simplify
1825    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1826     (convert @0))
1827    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1828         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1829            final type requires a sign- or zero-extension,
1830            then we have to punt - it is not defined which
1831            one is correct.  */
1832         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1833             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1834             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1835     (convert @1)))
1836    (simplify
1837     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1838     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1839        thus sign-extended if necessary.  */
1840     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1841      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1842         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1843         we don't want to diagnose overflow here.  */
1844      (convert (view_convert:stype @1))))
1846   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1847   (simplify
1848    (minus (convert? @0)
1849     (convert (plus:c @@0 @1)))
1850    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1851         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1852         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1853     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1854      (convert (negate (convert:utype @1))))
1855     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1856          /* For integer types, if A has a smaller type
1857             than T the result depends on the possible
1858             overflow in P + A.
1859             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1860             However, if an overflow in P + A would cause
1861             undefined behavior, we can assume that there
1862             is no overflow.  */
1863          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1864              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1865      (negate (convert @1)))))
1866   (simplify
1867    (minus (convert @0)
1868     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1869    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1870         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1871         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1872     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1873      (convert (negate (convert:utype @1))))
1874     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1875          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1876             final type requires a sign- or zero-extension,
1877             then we have to punt - it is not defined which
1878             one is correct.  */
1879          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1880              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1881              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1882      (negate (convert @1)))))
1883    (simplify
1884     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1885     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1886        thus sign-extended if necessary.  */
1887     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1888      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1889         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1890         we don't want to diagnose overflow here.  */
1891      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
1893   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1894   (simplify
1895    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1896     (convert (plus:c @0 @2)))
1897    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1898         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1899         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1900         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1901     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1902      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1903     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1904           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1905          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1906              /* For integer types, if A has a smaller type
1907                 than T the result depends on the possible
1908                 overflow in P + A.
1909                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1910                 However, if an overflow in P + A would cause
1911                 undefined behavior, we can assume that there
1912                 is no overflow.  */
1913              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1914                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1915                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1916                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1917      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1918   (simplify
1919    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1920     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1921    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1922         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1923         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1924     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1925      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1926     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1927          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1928             final type requires a sign- or zero-extension,
1929             then we have to punt - it is not defined which
1930             one is correct.  */
1931          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1932              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1933              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1934              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1935              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1936      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1937    (simplify
1938     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1939     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1940        thus sign-extended if necessary.  */
1941     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1942      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1943         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1944         we don't want to diagnose overflow here.  */
1945      (minus (convert (view_convert:stype @1))
1946             (convert (view_convert:stype @2)))))))
1948 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
1949     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
1950 (if (!TYPE_SATURATING (type)
1951      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
1952  (for plusminus (plus minus)
1953   (simplify
1954    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
1955    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1956          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1957          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1958              && tree_expr_nonzero_p (@0)
1959              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1960         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
1961            original operand (but not on both).  */
1962         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
1963     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
1964   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
1965   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
1966    (simplify
1967     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
1968     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1969           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1970           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1971               && tree_expr_nonzero_p (@0)
1972               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1973          && single_use (@3))
1974      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
1975    (simplify
1976     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
1977     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1978           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1979           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1980               && tree_expr_nonzero_p (@0)
1981               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1982          && single_use (@3))
1983      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
1985 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1987 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
1988  (simplify
1989   (minmax @0 @0)
1990   @0))
1991 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1992 (simplify
1993  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1994  @1)
1995 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1996 (simplify
1997  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1998  @1)
1999 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2000 (simplify
2001  (max:c @0 (negate @0))
2002  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2003       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2004           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2005   (abs @0)))
2006 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2007 (simplify
2008  (min:c @0 (negate @0))
2009  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2010       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2011           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2012   (negate (abs @0))))
2013 (simplify
2014  (min @0 @1)
2015  (switch
2016   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2017        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2018        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2019    @1)
2020   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2021        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2022        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2023    @0)))
2024 (simplify
2025  (max @0 @1)
2026  (switch
2027   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2028        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2029        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2030    @1)
2031   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2032        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2033        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2034    @0)))
2036 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2037 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2038 (simplify
2039  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2040   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2041    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2042     @2
2043     @0)))
2045 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2046 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2047 (simplify
2048  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2049   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2050    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2051     @0
2052     @2)))
2054 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2055    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2056 (for minmax (min max)
2057  (simplify
2058   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2059   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2060        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2061        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2062        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2063    (minmax @1 (convert @2)))))
2065 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2066  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2067     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2068  (simplify
2069   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2070   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2071        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2072    @0)))
2073 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2074    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2075    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2076    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2077    worry about it either.  */
2078 (if (flag_finite_math_only)
2079  (simplify
2080   (FMIN_ALL @0 @1)
2081   (min @0 @1))
2082  (simplify
2083   (FMAX_ALL @0 @1)
2084   (max @0 @1)))
2085 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2086 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2087      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2088  (simplify
2089   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2090   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2091        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2092            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2093    (negate (maxmin @0 @1)))))
2094 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2095    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2096 (for minmax (min max)
2097  maxmin (max min)
2098  (simplify
2099   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2100   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2102 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2103 (for minmax (min min max max)
2104      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2105      out    (le  gt  ge  lt )
2106  (simplify
2107   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2108   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2109    (out @0 @1))))
2110 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2111    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2112 (for cmp (eq ne)
2113  (simplify
2114   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2115   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2116                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2117    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2118    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2119                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2120     (cmp @0 @2)))))
2121 (for cmp (eq ne)
2122  (simplify
2123   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2124   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2125                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2126    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2127    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2128                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2129     (cmp @0 @2)))))
2130 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2131 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2132      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2133      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2134  (simplify
2135   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2136   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2138 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2140 (for rotate (lrotate rrotate)
2141  (simplify
2142   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2143   @0))
2145 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2146 (simplify
2147  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2148  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2149       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2150   @0))
2152 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2153 (simplify
2154  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2155  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2156   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2158 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2159    types.  */
2160 (simplify
2161  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2162  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2163       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2164   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2166 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2167  (simplify
2168   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2169   (non_lvalue @0))
2170  (simplify
2171   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2172   @0)
2173  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2174     if vector2 is uniform.  */
2175  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2176   (simplify
2177    (shiftrotate @0 vec@1)
2178    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2179     (if (tem)
2180      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2182 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2183    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2184 #if GIMPLE
2185 (for shift (lshift rshift)
2186  (simplify
2187   (shift @0 SSA_NAME@1)
2188    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2189     (with {
2190       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2191       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2192      }
2193      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2194       @0)))))
2195 #endif
2197 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2198    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2199 (simplify
2200  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2201  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2202                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2203                                            element_precision (type)), @1); }))
2205 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2206 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2207  (simplify
2208   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2209   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2210    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2211         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2212         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2213         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2214     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2215                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2216      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2217         being well defined.  */
2218      (if (low >= prec)
2219       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2220        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2221        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2222         { build_zero_cst (type); }
2223         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2224       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2227 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2228    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2229 (for cmp (ne eq)
2230      icmp (eq ne)
2231  (simplify
2232   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2233   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2235 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2236    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2237    if CST2 != 0.  */
2238 (for cmp (ne eq)
2239  (simplify
2240   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2241   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2242    (if (cand < 0
2243         || (!integer_zerop (@2)
2244             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2245     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2246     (if (!integer_zerop (@2)
2247          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2248      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2250 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2251         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2252    if the new mask might be further optimized.  */
2253 (for shift (lshift rshift)
2254  (simplify
2255   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2256            INTEGER_CST@2)
2257    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2258         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2259         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2260         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2261         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2262     (with
2263      {
2264        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2265        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2266        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2267        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2268        unsigned int prec;
2270        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2271          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2272        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2273                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2274          {
2275            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2276            tree arg00 = @0;
2277            /* See if more bits can be proven as zero because of
2278               zero extension.  */
2279            if (@3 != @0
2280                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2281              {
2282                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2283                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2284                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2285                  {
2286                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2287                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2288                    if (shiftc < prec)
2289                      shift_type = inner_type;
2290                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2291                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2292                       is all ones.  */
2293                  }
2294              }
2295            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2296            if (shiftc < prec)
2297              {
2298                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2299                zerobits <<= prec - shiftc;
2300              }
2301            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2302               can contain actually sign bits, so no transformation is
2303               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2304               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2305            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2306                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2307              {
2308                if ((mask & zerobits) == 0)
2309                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2310                else
2311                  zerobits = 0;
2312              }
2313          }
2314      }
2315      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2316      (if ((mask & zerobits) == mask)
2317       { build_int_cst (type, 0); }
2318       (with { newmask = mask | zerobits; }
2319        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2320         (with
2321          {
2322            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2323               mode's mask.  */
2324            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2325                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2326              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2327                break;
2328          }
2329          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2330               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2331           (with
2332            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2333            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2334             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2335              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2336              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2338 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2339    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2340 (for shift (lshift rshift)
2341  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2342   (simplify
2343    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2344    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2345     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2346      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2348 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2349 (simplify
2350  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2351   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2352        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2353            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2354            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2355    (with
2356     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2357      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2359 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2360    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2361 (for rotate (lrotate rrotate)
2362  (simplify
2363   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2364    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2365          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2366          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2367         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2368             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2369     (with
2370      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2371       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2373 /* Simplifications of conversions.  */
2375 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2376 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2377  (simplify
2378   (cvt @0)
2379   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2380        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2381    @0)))
2383 /* Contract view-conversions.  */
2384 (simplify
2385   (view_convert (view_convert @0))
2386   (view_convert @0))
2388 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2389    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2390 (simplify
2391   (view_convert @0)
2392   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2393        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2394        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2395    (convert @0)))
2397 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2398    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2399 (simplify
2400   (view_convert (convert@0 @1))
2401   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2402        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2403        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2404        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2405            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2406                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2407    (view_convert @1)))
2409 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2410    barriers can be removed.  */
2411 (simplify
2412  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2413  @0)
2414 (simplify
2415  (paren (paren@1 @0))
2416  @1)
2418 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2419 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2420  (for icvt (convert float)
2421   (simplify
2422    (ocvt (icvt@1 @0))
2423    (with
2424     {
2425       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2426       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2427       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2428       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2429       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2430       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2431       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2432       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2433       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2434       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2435       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2436       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2437       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2438       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2439       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2440       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2441       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2442       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2443       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2444       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2445     }
2446    (switch
2447     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2448        handled below, if we are converting something to its own
2449        type via an object of identical or wider precision, neither
2450        conversion is needed.  */
2451     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2452           || (GENERIC
2453               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2454          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2455              || (inter_float && final_float))
2456          && inter_prec >= final_prec)
2457      (ocvt @0))
2459     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2460        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2461        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2462        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2463        then we sometimes need the middle conversion.  */
2464     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2465          && (final_int || final_float)
2466          && inter_prec >= inside_prec
2467          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2468      (ocvt @0))
2470     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2471        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2472        final conversion does not change precision we can drop the
2473        intermediate conversion.  */
2474     (if (inside_int && inter_int && final_int
2475          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2476               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2477              || final_prec == inter_prec))
2478      (ocvt @0))
2480     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2481         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2482         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2483         - the intermediate type is narrower than both initial and
2484           final, or
2485         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2486           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2487         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2488           intermediate and final types differ, or
2489         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2490           initial and intermediate types differ.  */
2491     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2492          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2493          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2494          && ! (inside_int && inter_int
2495                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2496                && inter_prec < final_prec)
2497          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2498              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2499          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2500          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2501      (ocvt @0))
2503     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2504        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2505     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2506          && final_int && inter_int && inside_int
2507          && final_prec == inside_prec
2508          && final_prec > inter_prec
2509          && inter_unsignedp)
2510      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2511                               (inside_type,
2512                                wi::mask (inter_prec, false,
2513                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2515     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2516        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2517        floating-point conversion.  */
2518     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2519          && inside_int && inter_float && final_int &&
2520          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2521          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2522      (convert @0)))))))
2524 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2525    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2526    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2527 (simplify
2528   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2529   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2530        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2531        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2532        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2533                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2534    (convert @0)))
2537 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2538 (simplify
2539   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2540   (convert @0))
2542 /* Canonicalization of binary operations.  */
2544 /* Convert X + -C into X - C.  */
2545 (simplify
2546  (plus @0 REAL_CST@1)
2547  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2548   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2549    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2550     (minus @0 { tem; })))))
2552 /* Convert x+x into x*2.  */
2553 (simplify
2554  (plus @0 @0)
2555  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2556   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2557   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2558    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2560 /* 0 - X  ->  -X.  */
2561 (simplify
2562  (minus integer_zerop @1)
2563  (negate @1))
2564 (simplify
2565  (pointer_diff integer_zerop @1)
2566  (negate (convert @1)))
2568 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2569    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2570    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2571 (simplify
2572  (minus real_zerop@0 @1)
2573  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2574   (negate @1)))
2576 /* Transform x * -1 into -x.  */
2577 (simplify
2578  (mult @0 integer_minus_onep)
2579  (negate @0))
2581 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2582    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2583 (simplify
2584  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2585  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2586       && single_use (@3)
2587       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2588   (mult (mult @0 @2) @1)))
2590 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2591    number.  */
2592 (match compositional_complex
2593  (convert? (complex @0 @1)))
2595 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2596 (simplify
2597  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2598  @0)
2599 (simplify
2600  (realpart (complex @0 @1))
2601  @0)
2602 (simplify
2603  (imagpart (complex @0 @1))
2604  @1)
2606 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2607 (simplify
2608  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2609  (convert (realpart @0)))
2610 (simplify
2611  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2612  (convert (negate (imagpart @0))))
2613 (for part (realpart imagpart)
2614  (for op (plus minus)
2615   (simplify
2616    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2617    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2618 (simplify
2619  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2620  (convert (COS @0)))
2621 (simplify
2622  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2623  (convert (SIN @0)))
2625 /* conj(conj(x)) -> x  */
2626 (simplify
2627  (conj (convert? (conj @0)))
2628  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2629   (convert @0)))
2631 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2632 (simplify
2633  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2634  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2635   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2637 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2638 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2639  (simplify
2640   (bswap (bswap @0))
2641   @0)
2642  (simplify
2643   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2644   (bit_not @0))
2645  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2646   (simplify
2647    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2648    (bitop @0 (bswap @1)))))
2651 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2653 /* Simplify constant conditions.
2654    Only optimize constant conditions when the selected branch
2655    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2656    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2657    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2658    this one as we depend on doing this transform before possibly
2659    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2660    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2661    genmatch cannot handle.  */
2662 (simplify
2663  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2664  (if (integer_zerop (@0))
2665   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2666    @2)
2667   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2668    @1)))
2669 (simplify
2670  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2671  (if (integer_all_onesp (@0))
2672   @1
2673   (if (integer_zerop (@0))
2674    @2)))
2676 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2677    be extended.  */
2678 /* This pattern implements two kinds simplification:
2680    Case 1)
2681    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2682      1) Conversions are type widening from smaller type.
2683      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2684      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2685    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2686    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2687    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2688    referred var is always benefitial for complicated cases.
2690    Case 2)
2691    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2692 (for cmp (lt le gt ge eq)
2693  (simplify
2694   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2695   (with
2696    {
2697      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2698      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2699      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2701      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2702          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2703          && (types_match (c1_type, from_type)
2704              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2705                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2706                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2707          && (types_match (c2_type, from_type)
2708              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2709                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2710                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2711        {
2712          if (cmp != EQ_EXPR)
2713            {
2714              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2715                {
2716                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2717                  if (cmp == LE_EXPR)
2718                    code = LT_EXPR;
2719                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2720                  if (cmp == GT_EXPR)
2721                    code = GE_EXPR;
2722                }
2723              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2724                {
2725                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2726                  if (cmp == LT_EXPR)
2727                    code = LE_EXPR;
2728                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2729                  if (cmp == GE_EXPR)
2730                    code = GT_EXPR;
2731                }
2732              if (code != ERROR_MARK
2733                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2734                {
2735                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2736                    code = MIN_EXPR;
2737                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2738                    code = MAX_EXPR;
2739                }
2740            }
2741          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2742          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2743            code = EQ_EXPR;
2744        }
2745    }
2746    (if (code == MAX_EXPR)
2747     (convert (max @1 (convert @2)))
2748     (if (code == MIN_EXPR)
2749      (convert (min @1 (convert @2)))
2750      (if (code == EQ_EXPR)
2751       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2752                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2754 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2756      1) OP is PLUS or MINUS.
2757      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2758      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2760    This pattern also handles special cases like:
2762      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2763         integer zero.  In this case,
2764           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2765           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2766      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2767         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2768         code.
2770    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2771    simplified at the moment because C standard requires additional
2772    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2773    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2774 (for op (plus minus)
2775  (for cmp (lt le gt ge)
2776   (simplify
2777    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2778    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2779     (if (types_match (from_type, to_type)
2780          /* Check if it is special case A).  */
2781          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2782              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2783              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2784              && integer_zerop (@1)
2785              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2786      (with
2787       {
2788         bool overflow = false;
2789         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2790         wide_int real_c1;
2791         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2792         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2793         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2794         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2796         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2797             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2798             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2799         if (!types_match (from_type, to_type))
2800           {
2801             if (cmp_code == LT_EXPR)
2802               cmp_code = GT_EXPR;
2803             if (cmp_code == GE_EXPR)
2804               cmp_code = LE_EXPR;
2805             c1 = wi::max_value (to_type);
2806           }
2807         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2808            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2809            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2810            if it is undefined.  */
2811         if (op == PLUS_EXPR)
2812           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2813         else
2814           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2816         code = cmp_code;
2817         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2818           {
2819             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2820                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2821             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2822                 && !overflow)
2823               {
2824                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2825                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2826                   code = LT_EXPR;
2827                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2828                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2829                   code = GE_EXPR;
2830               }
2831             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2832                 && !overflow)
2833               {
2834                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2835                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2836                   code = LE_EXPR;
2837                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2838                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2839                   code = GT_EXPR;
2840               }
2841             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2842               {
2843                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2844                   code = MIN_EXPR;
2845                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2846                   code = MAX_EXPR;
2847               }
2848           }
2849       }
2850       (if (code == MAX_EXPR)
2851        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2852            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2853        (if (code == MIN_EXPR)
2854         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2855             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2857 (for cnd (cond vec_cond)
2858  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2859  (simplify
2860   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2861   (cnd @0 @1 @3))
2862  (simplify
2863   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2864   (cnd @0 @1 @3))
2865  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2866  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2867     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2868     The following is still important to merge then and else arm cases
2869     from if-conversion.  */
2870  (simplify
2871   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2872   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2873        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2874        && invert_tree_comparison
2875            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2876        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2877        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2878    (cnd @0 @1 @3)))
2879  (simplify
2880   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2881   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2882        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2883        && invert_tree_comparison
2884            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2885        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2886        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2887    (cnd @0 @3 @4)))
2889  /* A ? B : B -> B.  */
2890  (simplify
2891   (cnd @0 @1 @1)
2892   @1)
2894  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2895  (simplify
2896   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2897   (cnd @0 @2 @1)))
2899 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2900    return all -1 or all 0 results.  */
2901 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2902    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2903 (simplify
2904  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2905  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2906       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2907                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2908       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2909           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2910   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2912 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2913 (simplify
2914  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2915  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2916       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2917                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2918       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2919           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2920   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2923 /* Simplifications of comparisons.  */
2925 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2926    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2927    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2928 (for cmp  (le gt)
2929      acmp (lt ge)
2930  (simplify
2931   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2932   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2933    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2934 (for cmp  (ge lt)
2935      acmp (gt le)
2936  (simplify
2937   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2938   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2939    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2942 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2943    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2944    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2945    that with expression code iteration.  */
2946 (for cmp (tcc_comparison)
2947      icmp (inverted_tcc_comparison)
2948      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2949  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2950     and handle some more cases by using
2951       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2952     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2953     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2954  (simplify
2955   (bit_not (cmp @0 @1))
2956   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2957        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2958    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2959       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2960       a computed operator in the replacement tree thus we have
2961       to play the trick below.  */
2962    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2963              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2964     (if (ic == icmp)
2965      (icmp @0 @1)
2966      (if (ic == ncmp)
2967       (ncmp @0 @1))))))
2968  (simplify
2969   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2970   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2971             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2972    (if (ic == icmp)
2973     (icmp @0 @1)
2974     (if (ic == ncmp)
2975      (ncmp @0 @1))))))
2977 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2978    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2979    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2980    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2981    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2982 (for cmp (eq ne)
2983  (for sub (minus pointer_diff)
2984   (simplify
2985    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2986    (if (single_use (@2))
2987     (cmp @0 @1)))))
2989 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2990    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2991    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2992    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2993 (for cmp (simple_comparison)
2994      scmp (swapped_simple_comparison)
2995  (simplify
2996   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2997   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2998   (if (integer_zerop (@1))
2999    (cmp @1 @2)
3000    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3001         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3002         && single_use (@3))
3003     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3004     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3005      (scmp @0 @2)
3006      (cmp @0 @2))))))
3008 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3009    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3010 (for cmp (eq ge le)
3011  (simplify
3012   (cmp @0 @0)
3013   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3014        || ! HONOR_NANS (@0))
3015    { constant_boolean_node (true, type); }
3016    (if (cmp != EQ_EXPR)
3017     (eq @0 @0)))))
3018 (for cmp (ne gt lt)
3019  (simplify
3020   (cmp @0 @0)
3021   (if (cmp != NE_EXPR
3022        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3023        || ! HONOR_NANS (@0))
3024    { constant_boolean_node (false, type); })))
3025 (for cmp (unle unge uneq)
3026  (simplify
3027   (cmp @0 @0)
3028   { constant_boolean_node (true, type); }))
3029 (for cmp (unlt ungt)
3030  (simplify
3031   (cmp @0 @0)
3032   (unordered @0 @0)))
3033 (simplify
3034  (ltgt @0 @0)
3035  (if (!flag_trapping_math)
3036   { constant_boolean_node (false, type); }))
3038 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3039 (for cmp (simple_comparison)
3040  (simplify
3041   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3042   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3043    (cmp @1 @0))))
3045 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3046 (for cmp (simple_comparison)
3047      scmp (swapped_simple_comparison)
3048  (simplify
3049   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3050   (if (single_use (@2)
3051        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3052    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3054 (for cmp (simple_comparison)
3055  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3056  (simplify
3057   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3058   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3059        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3060            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3061        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3062            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3063    (with
3064     {
3065       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3066       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3067         {
3068           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3069           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3070               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3071             type1 = float_type_node;
3072           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3073               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3074             type1 = double_type_node;
3075         }
3076       tree newtype
3077         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3078            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3079     }
3080     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3081      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3083  (simplify
3084   (cmp @0 REAL_CST@1)
3085   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3086   (switch
3087    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3088    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3089     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3090    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3091    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3092         && ! HONOR_SNANS (@1))
3093     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3094    /* Fold comparisons against infinity.  */
3095    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3096         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3097     (with
3098      {
3099        REAL_VALUE_TYPE max;
3100        enum tree_code code = cmp;
3101        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3102        if (neg)
3103          code = swap_tree_comparison (code);
3104      }
3105      (switch
3106       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3107       (if (code == GT_EXPR
3108            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3109        { constant_boolean_node (false, type); })
3110       (if (code == LE_EXPR)
3111        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3112        (if (! HONOR_NANS (@0))
3113         { constant_boolean_node (true, type); }
3114         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3115            an "invalid" exception.  */
3116         (if (!flag_trapping_math)
3117          (eq @0 @0))))
3118       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3119          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3120       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3121            || code == GE_EXPR)
3122        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3123         (if (neg)
3124          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3125          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3126       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3127       (if (code == LT_EXPR)
3128        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3129         (if (neg)
3130          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3131          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3132       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3133          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3134       (if (code == NE_EXPR)
3135        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3136         (if (! HONOR_NANS (@0))
3137          (if (neg)
3138           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3139           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3140          (if (neg)
3141           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3142           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3144  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3145     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3146     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3147     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3148  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3149   (for op (plus minus)
3150    (simplify
3151     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3152     (with
3153      {
3154        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3155                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3156      }
3157      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3158       (cmp @0 { tem; }))))))
3160  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3161     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3162     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3163     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3164  (if (flag_associative_math)
3165   (simplify
3166    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3167    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3168     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3169      (cmp { tem; } @1)))))
3171  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3172  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3173       && ! flag_errno_math)
3174   (for sq (SQRT)
3175    (simplify
3176     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3177     (switch
3178      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3179       (switch
3180        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3181        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3182         { constant_boolean_node (false, type); })
3183        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3184           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3185        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3186         { constant_boolean_node (true, type); })
3187        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3188        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3189      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3190       (switch
3191        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3192        (if (cmp == LT_EXPR)
3193         { constant_boolean_node (false, type); })
3194        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3195        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3196         { constant_boolean_node (true, type); })
3197        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3198        (if (cmp == LE_EXPR)
3199         (eq @0 @1))
3200        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3201           == or !=.  In the last case:
3203             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3205           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3206           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3207        (cmp @0 @1)))
3208      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3209       (with
3210        {
3211          REAL_VALUE_TYPE c2;
3212          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3213                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3214          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3215        }
3216        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3217         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3218         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3219          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3220          { constant_boolean_node (false, type); })
3221         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3222         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3223      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3224       (with
3225        {
3226          REAL_VALUE_TYPE c2;
3227          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3228                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3229          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3230        }
3231        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3232         (switch
3233          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3234             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3235          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3236           { constant_boolean_node (true, type); })
3237          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3238             don't care about NaNs.  */
3239          (if (! HONOR_NANS (@0))
3240           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3241          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3242             don't care about Infinities.  */
3243          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3244           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3245          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3246          (if (GENERIC)
3247           (truth_andif
3248            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3249            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3250         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3251         (if (! HONOR_NANS (@0))
3252          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3253          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3254          (if (GENERIC)
3255           (truth_andif
3256            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3257            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3258    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3259    (simplify
3260     (cmp (sq @0) (sq @1))
3261       (if (! HONOR_NANS (@0))
3262         (cmp @0 @1))))))
3264 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3265 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3266      icmp (le le eq ne ge ge)
3267  (simplify
3268   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3269    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3270         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3271     (with
3272      {
3273        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3274        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3275        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3276        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3277        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3278           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3279           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3280           -fno-signaling-nans.  */
3281        bool exception_p
3282          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3283                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3284        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3285           only one mantissa bit.  */
3286        bool signed_p = isign == SIGNED;
3287        bool itype_fits_ftype_p
3288          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3289      }
3290      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3291         -fno-trapping-math.  */
3292      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3293       (with
3294        {
3295          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3296          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3297          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3299          REAL_VALUE_TYPE icst;
3300          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3301            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3302          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3303            real_floor (&icst, fmt, cst);
3304          else
3305            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3307          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3309          bool overflow_p = false;
3310          wide_int icst_val
3311            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3312        }
3313        (switch
3314         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3315         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3316          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3317                                   type); })
3318         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3319          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3320                                   type); })
3321         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3322         (if (cst_int_p)
3323          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3324                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3325         )
3326         /* When CST is fractional, optimize
3327             (FTYPE) N == CST -> 0
3328             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3329         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3330          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3331         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3332         (with
3333          {
3334            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3335          }
3336          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3338 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3339 (for cmp (eq ne)
3340  (simplify
3341   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3342   (if (!integer_zerop (@1))
3343    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3344     (cmp @0 @2)
3345     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3346      (with
3347       {
3348         bool ovf;
3349         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3350                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3351       }
3352       (if (ovf)
3353        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3354        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3355 (for cmp (lt le gt ge)
3356  (simplify
3357   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3358   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3359    (with
3360     {
3361       bool ovf;
3362       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3363                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3364     }
3365     (if (ovf)
3366      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3367                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3368                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3369      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3371 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3372 (simplify
3373  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3374  (if (types_match (@0, @1))
3375   (unordered @0 @1)))
3376 (simplify
3377  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3378  (if (types_match (@0, @1))
3379   (ordered @0 @1)))
3380 (simplify
3381  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3382  @2)
3383 (simplify
3384  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3385  @2)
3387 /* Simple range test simplifications.  */
3388 /* A < B || A >= B -> true.  */
3389 (for test1 (lt le le le ne ge)
3390      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3391  (simplify
3392   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3393   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3394        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3395    { constant_boolean_node (true, type); })))
3396 /* A < B && A >= B -> false.  */
3397 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3398      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3399  (simplify
3400   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3401   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3402        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3403    { constant_boolean_node (false, type); })))
3405 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3406    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3408    Note that comparisons
3409      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3410      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3411    will be canonicalized to above so there's no need to
3412    consider them here.
3413  */
3415 (for cmp (le gt)
3416      eqcmp (eq ne)
3417  (simplify
3418   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3419   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3420    (with
3421     {
3422      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3423      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3424      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3425      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3426      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3427     }
3428     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3429          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3430       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3431              { build_zero_cst (ty); }))))))
3433 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3434 (for cmp (tcc_comparison)
3435      scmp (swapped_tcc_comparison)
3436  (simplify
3437   (cmp (negate @0) (negate @1))
3438   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3439        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3440            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3441    (scmp @0 @1)))
3442  (simplify
3443   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3444   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3445        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3446            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3447    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3448     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3449      (scmp @0 { tem; }))))))
3451 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3452 (for op (eq ne)
3453  (simplify
3454   (op (abs @0) zerop@1)
3455   (op @0 @1)))
3457 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3458    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3459 (for cmp (simple_comparison)
3460  (simplify
3461   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3462   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3463        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3464           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3465        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3466             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3467             && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
3468        && single_use (@0))
3469    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3470         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3471             || @1 != @10)
3472         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3473             || cmp == NE_EXPR
3474             || cmp == EQ_EXPR)
3475         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3476     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3477        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3478        constant which fold_convert produces.  */
3479     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3480      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3481                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3482      (cmp @00 (convert @1)))
3484     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3485      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3486      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3487            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3488            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3489                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3490           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3491               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3492                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3493                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3494                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3495               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3496                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3497                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3498       (cmp @00 (convert @10))
3499       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3500            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3501            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3502        (with
3503         {
3504           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3505           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3506           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3507           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3508         }
3509         (if (above || below)
3510          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3511           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3512           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3513            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3514            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3515             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3517 (for cmp (eq ne)
3518  /* A local variable can never be pointed to by
3519     the default SSA name of an incoming parameter.
3520     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3521  (simplify
3522   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3523   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3524        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3525    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3526     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3527          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3528      (if (cmp == NE_EXPR)
3529       { constant_boolean_node (true, type); }
3530       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3532 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3533 (for cmp (eq ne)
3535  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3536     Similarly for NE_EXPR.  */
3537  (simplify
3538   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3539   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3540        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3541    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3543  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3544  (simplify
3545   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3546   (cmp @0 @1))
3548  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3549     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3550  (simplify
3551   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3552   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3554  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3555  (simplify
3556   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3557   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3558    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3560  (simplify
3561   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3562   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3563    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3565 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3566    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3567 (for cmp (eq ne)
3568      icmp (ne eq)
3569  (simplify
3570   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3571   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3573 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3574    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3575 (simplify
3576  (cond
3577   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3578   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3579  (if (integer_pow2p (@2))
3580   (with {
3581      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3582                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3583    }
3584    (if (shift > 0)
3585     (bit_and
3586      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3587     (bit_and
3588      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3589      @2)))))
3591 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3592    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3593 (for cmp (eq ne)
3594      ncmp (ge lt)
3595  (simplify
3596   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3597   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3598        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3599        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3600        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3601    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3602     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3604 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3605    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3606 (simplify
3607  (cond
3608   (lt @0 integer_zerop)
3609   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3610  (if (integer_pow2p (@1)
3611       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3612   (with {
3613     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3614    }
3615    (if (shift >= 0)
3616     (bit_and
3617      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3618      @1)
3619     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3620        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3621     (bit_and (convert @0) @1)))))
3623 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3624    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3625    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3626    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3627 (for cmp (simple_comparison)
3628  (simplify
3629   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3630   (with
3631    {
3632      poly_int64 off0, off1;
3633      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3634      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3635      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3636        {
3637          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3638          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3639        }
3640      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3641        {
3642          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3643          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3644        }
3645    }
3646    (if (base0 && base1)
3647     (with
3648      {
3649        int equal = 2;
3650        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3651           the value expressions might point to fields/elements
3652           of other vars etc.  */
3653        if (GENERIC
3654            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3655                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3656          ;
3657        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3658                 && decl_in_symtab_p (base1))
3659          equal = symtab_node::get_create (base0)
3660                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3661        else if ((DECL_P (base0)
3662                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3663                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3664                 && (DECL_P (base1)
3665                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3666                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3667          equal = (base0 == base1);
3668      }
3669      (if (equal == 1
3670           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3671               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3672               || known_eq (off0, off1)
3673               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3674                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3675               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3676                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3677       (switch
3678        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3679         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3680        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3681         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3682        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3683         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3684        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3685         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3686        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3687         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3688        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3689         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3690       (if (equal == 0
3691            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3692            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3693            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3694                || known_eq (off0, off1)))
3695        (switch
3696         (if (cmp == EQ_EXPR)
3697          { constant_boolean_node (false, type); })
3698         (if (cmp == NE_EXPR)
3699          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3701 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3702 (for neeq (ne eq)
3703  (simplify
3704   (neeq @0 @1)
3705   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3706        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3707    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
3709 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3710    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3711    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3712    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3713    canonicalizaion is not wanted.  */
3715 (for cmp (ne eq)
3716  (simplify
3717   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3718   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3719          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3720          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3721         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3722             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3723             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3724        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3725    (cmp @0 (convert @1)))))
3727 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3728 (for cmp (lt gt le ge)
3729  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3730     the specified precision will have known values.  */
3731  (simplify
3732   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3733   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3734        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3735    (with
3736     {
3737       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3738       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3739       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3740       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3741       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3742     }
3743     (switch
3744      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3745       (switch
3746        (if (cmp == GT_EXPR)
3747         { constant_boolean_node (false, type); })
3748        (if (cmp == GE_EXPR)
3749         (eq @2 @1))
3750        (if (cmp == LE_EXPR)
3751         { constant_boolean_node (true, type); })
3752        (if (cmp == LT_EXPR)
3753         (ne @2 @1))))
3754      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3755       (switch
3756        (if (cmp == LT_EXPR)
3757         { constant_boolean_node (false, type); })
3758        (if (cmp == LE_EXPR)
3759         (eq @2 @1))
3760        (if (cmp == GE_EXPR)
3761         { constant_boolean_node (true, type); })
3762        (if (cmp == GT_EXPR)
3763         (ne @2 @1))))
3764      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3765       (switch
3766        (if (cmp == GT_EXPR)
3767         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3768        (if (cmp == LE_EXPR)
3769         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3770      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3771       (switch
3772        (if (cmp == GE_EXPR)
3773         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3774        (if (cmp == LT_EXPR)
3775         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3776      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3777           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3778           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3779              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3780              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3781              max associated with this sign bit.  */
3782           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3783           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3784           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3785       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3786          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3787       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3788        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3789         (if (cmp == LE_EXPR)
3790          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3791          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3793 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3794  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3795  (simplify
3796   (cmp @0 REAL_CST@1)
3797   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3798        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3799    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3800                             ? false : true, type); })))
3802 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3803 (simplify
3804  (ne @0 integer_zerop)
3805  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3806       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3807   (non_lvalue @0)))
3808 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3809 (simplify
3810  (eq @0 integer_onep)
3811  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3812       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3813   (non_lvalue @0)))
3814 /* Do not handle
3815    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3816    bool_var != 1 becomes !bool_var
3817    here because that only is good in assignment context as long
3818    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3819    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3820    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3822 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3823    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3824    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3825    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3826 (for cmp (lt le ge gt)
3827      out (gt gt le le)
3828  (simplify
3829   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3830   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3831        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3832        && wi::to_wide (@1) != 0
3833        && single_use (@2))
3834    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3835     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3836                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3837                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3839 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3840    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3841    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3842 (for cmp (gt le)
3843  (simplify
3844   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3845   (if (single_use (@2)
3846        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3847        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3848        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3849    (cmp @1 @0))))
3851 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3852 /* A - B > A  */
3853 (for cmp (gt le)
3854      out (ne eq)
3855  (simplify
3856   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3857   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3858        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3859    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3860 /* A + B < A  */
3861 (for cmp (lt ge)
3862      out (ne eq)
3863  (simplify
3864   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3865   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3866        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3867    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3869 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3870    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3871 (for cmp (lt ge)
3872      out (ne eq)
3873  (simplify
3874   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3875   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3876    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3877     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3879 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3880    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3881    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3882    section that follows this one.
3884    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3885    the following:
3887    - the rule describes an identity
3889    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3890      multiplication
3892    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3893      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3894      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3895      when the operand has that value.)  */
3897 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3898  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3899  (simplify
3900   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3901   (if (!HONOR_SNANS (type))
3902    @0))
3904  (for op (plus minus)
3905   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3906   (simplify
3907    (op (rdiv @0 @1)
3908        (rdiv @2 @1))
3909    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3911  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3912  (for root (SQRT CBRT)
3913   (simplify
3914    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3915     (root (mult @0 @1))))
3917  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3918  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3919   (simplify
3920    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3921     (exps (plus @0 @1))))
3923  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3924  (for root (SQRT CBRT)
3925   (simplify
3926    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3927     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3929  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3930  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3931   (simplify
3932    (rdiv @0 (exps:s @1))
3933     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3935  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3936       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3937   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3938   (simplify
3939    (logs (exps @0))
3940    @0)
3941   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3942   (simplify
3943    (exps (logs @0))
3944    @0))
3946  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3947     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3948     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3949  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3950       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3951   (simplify
3952    (logs (exps @0))
3953    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3954     (with {
3955       tree x;
3956       switch (exps)
3957         {
3958         CASE_CFN_EXP:
3959           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3960           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3961           break;
3962         CASE_CFN_EXP2:
3963           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3964           x = build_real (type, dconst2);
3965           break;
3966         CASE_CFN_EXP10:
3967         CASE_CFN_POW10:
3968           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3969           {
3970             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3971             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3972             x = build_real (type, dconst10);
3973           }
3974           break;
3975         default:
3976           gcc_unreachable ();
3977         }
3978       }
3979      (mult (logs { x; }) @0)))))
3981  (for logs (LOG LOG
3982             LOG2 LOG2
3983             LOG10 LOG10)
3984       exps (SQRT CBRT)
3985   (simplify
3986    (logs (exps @0))
3987    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3988     (with {
3989       tree x;
3990       switch (exps)
3991         {
3992         CASE_CFN_SQRT:
3993           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3994           x = build_real (type, dconsthalf);
3995           break;
3996         CASE_CFN_CBRT:
3997           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3998           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3999           break;
4000         default:
4001           gcc_unreachable ();
4002         }
4003       }
4004      (mult { x; } (logs @0))))))
4006  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4007  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4008       pows (POW)
4009   (simplify
4010    (logs (pows @0 @1))
4011    (mult @1 (logs @0))))
4013  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4014     or if C is a positive power of 2,
4015     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4016 #if GIMPLE
4017  (for pows (POW)
4018       exps (EXP)
4019       logs (LOG)
4020       exp2s (EXP2)
4021       log2s (LOG2)
4022   (simplify
4023    (pows REAL_CST@0 @1)
4024    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4025         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4026         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4027            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4028            beneficial for all constants to postpone this until later,
4029            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4030            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4031            pessimization.  */
4032         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4033     (with {
4034        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4035        bool use_exp2 = false;
4036        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4037            && value->cl == rvc_normal)
4038          {
4039            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4040            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4041            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4042              use_exp2 = true;
4043          }
4044      }
4045      (if (!use_exp2)
4046       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4047        (exps (mult (logs @0) @1)))
4048       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4049 #endif
4051  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4052  (for pows (POW)
4053       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4054       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4055   (simplify
4056    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4057    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4058         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4059     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4061  (for sqrts (SQRT)
4062       cbrts (CBRT)
4063       pows (POW)
4064       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4065   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4066   (simplify
4067    (sqrts (exps @0))
4068    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4069   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4070   (simplify
4071    (cbrts (exps @0))
4072    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4073   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4074   (simplify
4075    (pows (exps @0) @1)
4076    (exps (mult @0 @1))))
4078  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4079  (for tans (TAN)
4080       atans (ATAN)
4081   (simplify
4082    (tans (atans @0))
4083    @0)))
4085 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4086 (simplify
4087  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4088  (abs @0))
4090 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4091 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4092  (simplify
4093   (fns (fns @0))
4094   (fns @0)))
4095 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4096 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4097  (simplify
4098   (fns integer_valued_real_p@0)
4099   @0))
4101 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4102 (simplify
4103  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4104  (abs @0))
4106 /* pow(1,x) -> 1.  */
4107 (simplify
4108  (POW real_onep@0 @1)
4109  @0)
4111 (simplify
4112  /* copysign(x,x) -> x.  */
4113  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4114  @0)
4116 (simplify
4117  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4118  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4119  (abs @0))
4121 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4122  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4123  (simplify
4124   (scale real_zerop@0 @1)
4125   @0)
4126  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4127  (simplify
4128   (scale @0 integer_zerop@1)
4129   @0)
4130  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4131  (simplify
4132   (scale REAL_CST@0 @1)
4133   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4134    @0)))
4136 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4137    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4139    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4140    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4141    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4142    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4144 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4145  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4146  (simplify
4147   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4148    (SIN @0))
4150  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4151  (simplify
4152   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4153   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4154    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4156  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4157  (simplify
4158   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4159    (TAN @0))
4161  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4162  (simplify
4163   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4164    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4166  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4167  (simplify
4168   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4169   (if (! HONOR_NANS (@0)
4170        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4171    (COS @0)))
4173  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4174  (simplify
4175   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4176   (if (! HONOR_NANS (@0)
4177        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4178    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4180  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4181  (simplify
4182   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4183    (POW @0 (plus @1 @2)))
4185  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4186  (simplify
4187   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4188    (POW (mult @0 @2) @1))
4190  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4191  (simplify
4192   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4193    (POWI (mult @0 @2) @1))
4195  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4196  (simplify
4197   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4198   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4199    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4201  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4202  (simplify
4203   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4204    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4206  (for sqrts (SQRT)
4207       cbrts (CBRT)
4208       pows (POW)
4209   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4210   (simplify
4211    (sqrts (sqrts @0))
4212    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4213   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4214   (simplify
4215    (sqrts (cbrts @0))
4216    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4217   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4218   (simplify
4219    (cbrts (sqrts @0))
4220    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4221   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4222   (simplify
4223    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4224    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4225   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4226   (simplify
4227    (sqrts (pows @0 @1))
4228    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4229   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4230   (simplify
4231    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4232    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4233   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4234   (simplify
4235    (pows (sqrts @0) @1)
4236    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4237   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4238   (simplify
4239    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4240    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4241   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4242   (simplify
4243    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4244    (pows @0 (mult @1 @2))))
4246  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4247  (simplify
4248   (CABS (complex @0 @0))
4249   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4251  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4252  (simplify
4253   (HYPOT @0 @0)
4254   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4256  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4257  (for cexps (CEXP)
4258       exps (EXP)
4259       cexpis (CEXPI)
4260   (simplify
4261    (cexps compositional_complex@0)
4262    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4263     (complex
4264      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4265      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4267 (if (canonicalize_math_p ())
4268  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4269  (for floors (FLOOR_ALL)
4270       truncs (TRUNC_ALL)
4271   (simplify
4272    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4273    (truncs @0))))
4275 (match double_value_p
4276  @0
4277  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4278 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4279             BUILT_IN_FLOORL
4280             BUILT_IN_CEILL
4281             BUILT_IN_ROUNDL
4282             BUILT_IN_NEARBYINTL
4283             BUILT_IN_RINTL)
4284      tos (BUILT_IN_TRUNC
4285           BUILT_IN_FLOOR
4286           BUILT_IN_CEIL
4287           BUILT_IN_ROUND
4288           BUILT_IN_NEARBYINT
4289           BUILT_IN_RINT)
4290  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4291  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4292   (simplify
4293    (froms (convert double_value_p@0))
4294    (convert (tos @0)))))
4296 (match float_value_p
4297  @0
4298  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4299 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4300             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4301             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4302             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4303             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4304             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4305      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4306           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4307           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4308           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4309           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4310           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4311  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4312     if x is a float.  */
4313  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4314       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4315   (simplify
4316    (froms (convert float_value_p@0))
4317    (convert (tos @0)))))
4319 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4320      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4321  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4322  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4323   (simplify
4324    (froms (convert double_value_p@0))
4325    (tos @0))))
4327 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4328             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4329      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4330  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4331     if x is a float.  */
4332  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4333   (simplify
4334    (froms (convert float_value_p@0))
4335    (tos @0))))
4337 (if (canonicalize_math_p ())
4338  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4339  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4340   (simplify
4341    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4342    (fix_trunc @0))))
4344 (if (canonicalize_math_p ())
4345  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4346  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4347            ICEIL LCEIL LLCEIL
4348            IROUND LROUND LLROUND)
4349   (simplify
4350    (fns integer_valued_real_p@0)
4351    (fix_trunc @0)))
4352  (if (!flag_errno_math)
4353   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4354   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4355    (simplify
4356     (rints integer_valued_real_p@0)
4357     (fix_trunc @0)))))
4359 (if (canonicalize_math_p ())
4360  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4361       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4362       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4363   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4364      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4365   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4366        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4367    (simplify
4368     (ifn @0)
4369     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4370   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4371      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4372   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4373        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4374    (simplify
4375     (llfn @0)
4376     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4378 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4379 (simplify
4380  (CPROJ @0)
4381  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4382    @0))
4384 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4385    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4386 (simplify
4387  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4388  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4389   { build_complex_inf (type, false); }))
4391 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4392 (simplify
4393  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4394  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4395   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4397 (for pows (POW)
4398      sqrts (SQRT)
4399      cbrts (CBRT)
4400  (simplify
4401   (pows @0 REAL_CST@1)
4402   (with {
4403     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4404     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4405    }
4406    (switch
4407     /* pow(x,0) -> 1.  */
4408     (if (real_equal (value, &dconst0))
4409      { build_real (type, dconst1); })
4410     /* pow(x,1) -> x.  */
4411     (if (real_equal (value, &dconst1))
4412      @0)
4413     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4414     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4415      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4416     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4417     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4418          && canonicalize_math_p ()
4419          && real_equal (value, &dconsthalf))
4420      (sqrts @0))
4421     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4422     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4423          && canonicalize_math_p ()
4424          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4425              real_equal (value, &tmp)))
4426      (cbrts @0))))))
4428 /* powi(1,x) -> 1.  */
4429 (simplify
4430  (POWI real_onep@0 @1)
4431  @0)
4433 (simplify
4434  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4435  (switch
4436   /* powi(x,0) -> 1.  */
4437   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4438    { build_real (type, dconst1); })
4439   /* powi(x,1) -> x.  */
4440   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4441    @0)
4442   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4443   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4444    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4446 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4448    These are conceptually similar to the transformations performed for
4449    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4450    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4452 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4453    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4454    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4455    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4456    operation and convert the result to the desired type.  */
4457 (for op (plus minus)
4458   (simplify
4459     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4460     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4461          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4462             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4463          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4464          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4465          /* The precision of the type of each operand must match the
4466             precision of the mode of each operand, similarly for the
4467             result.  */
4468          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4469          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4470          && type_has_mode_precision_p (type)
4471          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4472          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4473          && types_match (@0, type)
4474          && (types_match (@0, @1)
4475              /* Or the second operand is const integer or converted const
4476                 integer from valueize.  */
4477              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4478       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4479         (op @0 (convert @1))
4480         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4481          (convert (op (convert:utype @0)
4482                       (convert:utype @1))))))))
4484 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4485    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4486    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4487    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4488    arithmetic operation.  */
4489 (for op (minus plus)
4490  (simplify
4491   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4492   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4493        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4494           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4495        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4496        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4497        /* The precision of the type of each operand must match the
4498           precision of the mode of each operand, similarly for the
4499           result.  */
4500        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4501        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4502        && type_has_mode_precision_p (type)
4503        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4504        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4505        && types_match (@0, @1)
4506        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4507            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4508        && (wi::to_wide (@4)
4509            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4510                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4511    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4512     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4513      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4514     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4515      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4516                (convert:utype @4))))))))
4518 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4519    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4520 (for op (lt le gt ge)
4521      ext (min min max max)
4522  (simplify
4523   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4524   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4525        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4526    (op @0 (ext @1 @2)))))
4528 (simplify
4529  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4530  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4531  { integer_zero_node; })
4533 (simplify
4534  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4535  (SIGNBIT @0)
4536  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4537   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4539 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4540 (for cmp (eq ne)
4541  (for op (plus minus)
4542       rop (minus plus)
4543   (simplify
4544    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4545    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4546         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4547         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4548         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4549     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4550      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4551           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4552       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4553       (if (single_use (@3))
4554        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4555                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4556 (for cmp (lt le gt ge)
4557  (for op (plus minus)
4558       rop (minus plus)
4559   (simplify
4560    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4561    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4562         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4563     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4564      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4565       {
4566         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4567                                 "when simplifying conditional to constant"),
4568                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4569         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4570         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4571         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4572                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4573                         != (op == MINUS_EXPR);
4574         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4575       }
4576       (if (single_use (@3))
4577        (with
4578         {
4579           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4580                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4581                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4582                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4583         }
4584         (cmp @0 { res; })))))))))
4586 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4588 (simplify
4589  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4590  (switch
4591   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4592        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4593    (switch
4594     (if (integer_zerop (@2))
4595      (view_convert (realpart @0)))
4596     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4597      (view_convert (imagpart @0)))))
4598   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4599        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4600        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4601        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4602        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4603        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4604             && integer_zerop (@2))
4605            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4606               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4607            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4608                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4609                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4610                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4611                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4612                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4613                                             - TYPE_PRECISION (type))
4614                                          : 0)) == 0)))
4615    (convert @0))))
4617 /* Simplify vector extracts.  */
4619 (simplify
4620  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4621  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4622       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4623           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4624               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4625   (with
4626    {
4627      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4628                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4629      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4630      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4631      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4632      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4633    }
4634    (if (n != 0
4635         && (idx % width) == 0
4636         && (n % width) == 0
4637         && known_le ((idx + n) / width,
4638                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4639     (with
4640      {
4641        idx = idx / width;
4642        n = n / width;
4643        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4644        poly_uint64 k = 1;
4645        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4646          {
4647            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4648            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4649              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4650          }
4651        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4652      }
4653      (switch
4654       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4655       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4656        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4657         { build_constructor (type, NULL); }
4658         (if (count == 1)
4659          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4660           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
4661           { build_zero_cst (type); })
4662          {
4663            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4664            vec_alloc (vals, count);
4665            for (unsigned i = 0;
4666                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4667              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4668                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4669            build_constructor (type, vals);
4670          })))
4671       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4672       (if (k.is_constant (&const_k)
4673            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4674        (switch
4675         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4676          { build_zero_cst (type); })
4677         (if (n == const_k)
4678          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
4679         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4680                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4682 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4683    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4684    not touching the extraction.  */
4685 (simplify
4686  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4687  (with
4688   {
4689     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4690     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4691       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4692     else
4693       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4694   }
4695   (switch
4696    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4697         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4698                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4699     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4700                                                  wi::to_wide (@rpos)
4701                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4702    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4703                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4704         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4705                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4706     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))