change a function argument from rtx to rtx_insn *
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobf3813d87b5d5766cae10418a7517f3cfa5c7b9e8
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) 2014-2015 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_pow2p
35    HONOR_NANS)
37 /* Operator lists.  */
38 (define_operator_list tcc_comparison
39   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
40 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
41   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
43   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
45   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
46 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
47 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
49 (define_operator_list LOG BUILT_IN_LOGF BUILT_IN_LOG BUILT_IN_LOGL)
50 (define_operator_list EXP BUILT_IN_EXPF BUILT_IN_EXP BUILT_IN_EXPL)
51 (define_operator_list LOG2 BUILT_IN_LOG2F BUILT_IN_LOG2 BUILT_IN_LOG2L)
52 (define_operator_list EXP2 BUILT_IN_EXP2F BUILT_IN_EXP2 BUILT_IN_EXP2L)
53 (define_operator_list LOG10 BUILT_IN_LOG10F BUILT_IN_LOG10 BUILT_IN_LOG10L)
54 (define_operator_list EXP10 BUILT_IN_EXP10F BUILT_IN_EXP10 BUILT_IN_EXP10L)
55 (define_operator_list POW BUILT_IN_POWF BUILT_IN_POW BUILT_IN_POWL)
56 (define_operator_list POW10 BUILT_IN_POW10F BUILT_IN_POW10 BUILT_IN_POW10L)
57 (define_operator_list SQRT BUILT_IN_SQRTF BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTL)
58 (define_operator_list CBRT BUILT_IN_CBRTF BUILT_IN_CBRT BUILT_IN_CBRTL)
59 (define_operator_list SIN BUILT_IN_SINF BUILT_IN_SIN BUILT_IN_SINL)
60 (define_operator_list COS BUILT_IN_COSF BUILT_IN_COS BUILT_IN_COSL)
61 (define_operator_list TAN BUILT_IN_TANF BUILT_IN_TAN BUILT_IN_TANL)
62 (define_operator_list COSH BUILT_IN_COSHF BUILT_IN_COSH BUILT_IN_COSHL)
63 (define_operator_list CEXPI BUILT_IN_CEXPIF BUILT_IN_CEXPI BUILT_IN_CEXPIL)
65 /* Simplifications of operations with one constant operand and
66    simplifications to constants or single values.  */
68 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
69   (simplify
70     (op @0 integer_zerop)
71     (non_lvalue @0)))
73 /* 0 +p index -> (type)index */
74 (simplify
75  (pointer_plus integer_zerop @1)
76  (non_lvalue (convert @1)))
78 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
79    Likewise if the operands are reversed.  */
80 (simplify
81  (plus:c @0 real_zerop@1)
82  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
83   (non_lvalue @0)))
85 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
86 (simplify
87  (minus @0 real_zerop@1)
88  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
89   (non_lvalue @0)))
91 /* Simplify x - x.
92    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
93    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
94    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
95    is volatile.  */
96 (simplify
97  (minus @0 @0)
98  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
99   { build_zero_cst (type); }))
101 (simplify
102  (mult @0 integer_zerop@1)
103  @1)
105 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
106    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
107    same in modes with signed zeros, since multiplying a
108    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
109 (simplify
110  (mult @0 real_zerop@1)
111  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
112   @1))
114 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
115    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
116 (simplify
117  (mult @0 real_onep)
118  (if (!HONOR_SNANS (type)
119       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
120           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
121   (non_lvalue @0)))
123 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
124 (simplify
125  (mult @0 real_minus_onep)
126   (if (!HONOR_SNANS (type)
127        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
128            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
129    (negate @0)))
131 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
132    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
133 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
134   (simplify
135     (op @0 integer_onep)
136     (non_lvalue @0)))
138 /* X / -1 is -X.  */
139 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
140  (simplify
141    (div @0 integer_minus_onep@1)
142    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
143     (negate @0))))
145 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
146    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
147 (simplify
148  (floor_div @0 @1)
149  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
150       && TYPE_UNSIGNED (type))
151   (trunc_div @0 @1)))
153 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
154    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
155 (for div (trunc_div exact_div)
156  (simplify
157   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
158   (with {
159     bool overflow_p;
160     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
161    }
162    (if (!overflow_p)
163     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
164     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
165          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
166      { build_zero_cst (type); })))))
168 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
169    NaNs or Infinities.  */
170 (simplify
171  (rdiv @0 @0)
172  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
173       && ! HONOR_NANS (type)
174       && ! HONOR_INFINITIES (type))
175   { build_one_cst (type); }))
177 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
178    NaNs or Infinities.  */
179 (simplify
180  (rdiv:c @0 (negate @0))
181  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
182       && ! HONOR_NANS (type)
183       && ! HONOR_INFINITIES (type))
184   { build_minus_one_cst (type); }))
186 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
187 (simplify
188  (rdiv @0 real_onep)
189  (if (!HONOR_SNANS (type))
190   (non_lvalue @0)))
192 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
193 (simplify
194  (rdiv @0 real_minus_onep)
195  (if (!HONOR_SNANS (type))
196   (negate @0)))
198 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
199    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
200    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
201    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
202    tell if it is or not in a portable manner.  */
203 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
204  (simplify
205   (rdiv @0 cst@1)
206   (if (optimize)
207    (if (flag_reciprocal_math
208         && !real_zerop (@1))
209     (with
210      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
211      (if (tem)
212       (mult @0 { tem; } )))
213     (if (cst != COMPLEX_CST)
214      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
215       (if (inverse)
216        (mult @0 { inverse; } ))))))))
218 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
219    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
220 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
221  /* 0 % X is always zero.  */
222  (simplify
223   (mod integer_zerop@0 @1)
224   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
225   (if (!integer_zerop (@1))
226    @0))
227  /* X % 1 is always zero.  */
228  (simplify
229   (mod @0 integer_onep)
230   { build_zero_cst (type); })
231  /* X % -1 is zero.  */
232  (simplify
233   (mod @0 integer_minus_onep@1)
234   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
235    { build_zero_cst (type); }))
236  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
237  (simplify
238   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
239   @2)
240  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
241  (simplify
242   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
243   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
244        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
245        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
246    { build_zero_cst (type); })))
248 /* X % -C is the same as X % C.  */
249 (simplify
250  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
251   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
252        && !TREE_OVERFLOW (@1)
253        && wi::neg_p (@1)
254        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
255        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
256        && !sign_bit_p (@1, @1))
257    (trunc_mod @0 (negate @1))))
259 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
260 (simplify
261  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
262  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
263       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
264       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
265   (trunc_mod @0 (convert @1))))
267 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
268 (simplify
269  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult (trunc_div @0 @1) @1)))
270  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
271       && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (type))
272   (trunc_mod (convert @0) (convert @1))))
274 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
275    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
276    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
277    to A & ((C << N) - 1).  */
278 (match (power_of_two_cand @1)
279  INTEGER_CST@1)
280 (match (power_of_two_cand @1)
281  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
282 (for mod (trunc_mod floor_mod)
283  (simplify
284   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
285   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
286         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
287         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
288         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
289    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
291 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
292 (simplify
293  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
294  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
295   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
296                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
297                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
299 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
300 (simplify
301  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
302  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
303   (bit_and @0 (negate @1))))
305 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
306 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
307  (simplify
308   (div (mult @0 @1) @1)
309   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
310        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
311    @0)))
313 (for op (negate abs)
314  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
315  (for coss (COS COSH)
316   (simplify
317    (coss (op @0))
318     (coss @0)))
319  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
320  (for pows (POW)
321   (simplify
322    (pows (op @0) REAL_CST@1)
323    (with { HOST_WIDE_INT n; }
324     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
325      (pows @0 @1))))))
327 /* X % Y is smaller than Y.  */
328 (for cmp (lt ge)
329  (simplify
330   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
331   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
332    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
333 (for cmp (gt le)
334  (simplify
335   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
336   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
337    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
339 /* x | ~0 -> ~0  */
340 (simplify
341   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
342   @1)
344 /* x & 0 -> 0  */
345 (simplify
346   (bit_and @0 integer_zerop@1)
347   @1)
349 /* ~x | x -> -1 */
350 /* ~x ^ x -> -1 */
351 /* ~x + x -> -1 */
352 (for op (bit_ior bit_xor plus)
353  (simplify
354   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
355   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
357 /* x ^ x -> 0 */
358 (simplify
359   (bit_xor @0 @0)
360   { build_zero_cst (type); })
362 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
363 (simplify
364   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
365   (bit_not @0))
367 /* x & ~0 -> x  */
368 (simplify
369  (bit_and @0 integer_all_onesp)
370   (non_lvalue @0))
372 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
373 (for bitop (bit_and bit_ior)
374  (simplify
375   (bitop @0 @0)
376   (non_lvalue @0)))
378 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
379 (simplify
380  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
381  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
383 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
384 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
385 (for bitop (bit_and bit_ior)
386  (simplify
387   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
388   (bitop @0 (bit_not @1))))
390 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
391 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
392 (for bitop (bit_and bit_ior)
393      rbitop (bit_ior bit_and)
394  (simplify
395   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
396   (bitop @1 @2)))
398 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
399 (simplify
400  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
401  (bit_xor @0 @1))
403 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
404 (simplify
405  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
406  (bit_and @0 @1))
408 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
409 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
410 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
411 (for op (plus bit_ior bit_xor)
412  (simplify
413   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
414   (bit_ior @0 @1)))
416 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
417 (simplify
418  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
419  (plus @0 @1))
421 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
422 (simplify
423  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
424  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
425       && !TYPE_SATURATING (type))
426   (bit_and @0 @1)))
428 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
429 (simplify
430  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
431  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
432       && !TYPE_SATURATING (type))
433   (bit_ior @0 @1)))
435 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
436 (simplify
437  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
438  (bit_and @0 @1))
440 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
441 (simplify
442  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
443  (bit_xor @0 @1))
445 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
446 (simplify
447  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
448  (bit_xor @0 @1))
450 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
451 (simplify
452  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
453  (bit_and @0 @1))
455 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
456    ~x | ~y -> ~(x & y) */
457 (for op (bit_and bit_ior)
458      rop (bit_ior bit_and)
459  (simplify
460   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
461   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
462        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
463    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
465 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
466    with a constant, and the two constants have no bits in common,
467    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
468    simplifications.  */
469 (for op (bit_xor plus)
470  (simplify
471   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
472       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
473   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
474        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
475        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
476    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
478 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
479 (simplify
480  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
481  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
482   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
484 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
485 (simplify
486  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
487  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
488       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
489   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
491 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
492 (simplify
493  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
494  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
495   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
497 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
498 (simplify
499  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
500  (bit_and (bit_not @0) @1))
502 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
503    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
504    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
505    constants are involved.  For example, convert
506      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
507    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
508 (for op (bit_and bit_ior)
509      rop (bit_ior bit_and)
510  (simplify
511   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop @0 @2)))
512   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
513    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
516 (simplify
517  (abs (abs@1 @0))
518  @1)
519 (simplify
520  (abs (negate @0))
521  (abs @0))
522 (simplify
523  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
524  @0)
526 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
527 (match negate_expr_p
528  INTEGER_CST
529  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
530        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
531       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
532           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
533 (match negate_expr_p
534  FIXED_CST)
535 (match negate_expr_p
536  (negate @0)
537  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
538 (match negate_expr_p
539  REAL_CST
540  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
541 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
542    ways.  */
543 (match negate_expr_p
544  VECTOR_CST
545  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
547 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
548 (simplify
549  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
550  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
551       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
552   (minus (negate @1) @0)))
554 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
555 (simplify
556  (minus @0 negate_expr_p@1)
557  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
558  (plus @0 (negate @1))))
560 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
561    when profitable.
562    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
563    binary operation result instead of to the operands.  This allows
564    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
565    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
566 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
567  (simplify
568   (bitop (convert @0) (convert? @1))
569   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
570          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
571          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
572         || types_match (@0, @1))
573        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
574           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
575           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
576           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
577           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
578        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
579        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
580               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
581            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
582            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
583               mode.  */
584            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
585            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
586               of its mode.  */
587            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
588    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
590 (for bitop (bit_and bit_ior)
591      rbitop (bit_ior bit_and)
592   /* (x | y) & x -> x */
593   /* (x & y) | x -> x */
594  (simplify
595   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
596   @0)
597  /* (~x | y) & x -> x & y */
598  /* (~x & y) | x -> x | y */
599  (simplify
600   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
601   (bitop @0 @1)))
603 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
604 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
605  (simplify
606   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
607   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
609 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
610 (simplify
611   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
612   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
614 /* Combine successive equal operations with constants.  */
615 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
616  (simplify
617   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
618   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
620 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
621    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
622 (match truth_valued_p
623  @0
624  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
625 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
626  (match truth_valued_p
627   (op @0 @1)))
628 (match truth_valued_p
629   (truth_not @0))
631 (match (logical_inverted_value @0)
632  (bit_not truth_valued_p@0))
633 (match (logical_inverted_value @0)
634  (eq @0 integer_zerop))
635 (match (logical_inverted_value @0)
636  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
637 (match (logical_inverted_value @0)
638  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
640 /* X & !X -> 0.  */
641 (simplify
642  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
643  { build_zero_cst (type); })
644 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
645 (for op (bit_ior bit_xor)
646  (simplify
647   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
648   { constant_boolean_node (true, type); }))
649 /* X ==/!= !X is false/true.  */
650 (for op (eq ne)
651  (simplify
652   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
653   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
655 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
656    then try to simplify:
658    (~X & Y) -> X < Y
659    (X & ~Y) -> Y < X
660    (~X | Y) -> X <= Y
661    (X | ~Y) -> Y <= X
663    But only do this if our result feeds into a comparison as
664    this transformation is not always a win, particularly on
665    targets with and-not instructions.
666    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
667 (simplify
668   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
669   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
670        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
671    (lt @0 @1)))
672 (simplify
673   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
674   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
675        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
676    (le @0 @1)))
678 /* ~~x -> x */
679 (simplify
680   (bit_not (bit_not @0))
681   @0)
683 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
684 (simplify
685  (bit_not (convert? (negate @0)))
686  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
687   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
689 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
690 (simplify
691  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
692  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
693   (convert (negate @0))))
694 (simplify
695  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
696  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
697   (convert (negate @0))))
699 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
700 (simplify
701  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
702  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
703   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
704 (simplify
705  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
706  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
707   (convert (bit_xor @0 @1))))
709 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
710 (simplify
711  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
712  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
714 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
715 (simplify
716  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
717  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
718       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
719   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
723 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
724    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
725    zero throughout its computed value range,
726    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
727    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
728    and 0's otherwise.
729    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
730    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
731    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
733 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
734      outer_op (bit_xor bit_ior)
735 (simplify
736  (outer_op
737   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
738  (with
739   {
740     bool fail = false;
741     wide_int zero_mask_not;
742     wide_int C0;
743     wide_int cst_emit;
745     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
746       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
747     else
748       fail = true;
750     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
751       {
752         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
753         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
754       }
755     else
756       {
757         C0 = @0;
758         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
759       }
760   }
761   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
762    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
763    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
764     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
766 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
767 (simplify
768   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
769   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
771 /* Pattern match
772      tem1 = (long) ptr1;
773      tem2 = (long) ptr2;
774      tem3 = tem2 - tem1;
775      tem4 = (unsigned long) tem3;
776      tem5 = ptr1 + tem4;
777    and produce
778      tem5 = ptr2;  */
779 (simplify
780   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
781   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
782   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
783        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
784             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
785    @1))
787 /* Pattern match
788      tem = (sizetype) ptr;
789      tem = tem & algn;
790      tem = -tem;
791      ... = ptr p+ tem;
792    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
793      ... = ptr & ~algn;  */
794 (simplify
795   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
796   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
797    (bit_and @0 { algn; })))
799 /* Try folding difference of addresses.  */
800 (simplify
801  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
802  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
803   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
804    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
805     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
806 (simplify
807  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
808  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
809   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
810    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
811     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
813 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
814    be able to fold this expression using the object or function's
815    alignment.  */
816 (simplify
817  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
818  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
819       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
820   (with
821    {
822      unsigned int align;
823      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
824      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
825    }
826    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
827     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
830 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
831 (if (!TYPE_SATURATING (type))
833  /* Contract negates.  */
834  /* A + (-B) -> A - B */
835  (simplify
836   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
837   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
838   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
839        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
840        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
841    (minus (convert @0) (convert @1))))
842  /* A - (-B) -> A + B */
843  (simplify
844   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
845   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
846        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
847        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
848    (plus (convert @0) (convert @1))))
849  /* -(-A) -> A */
850  (simplify
851   (negate (convert? (negate @1)))
852   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
853        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
854    (convert @1)))
856  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
857     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
858  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
859       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
861   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
862      irrespective of overflow issues.  */
863   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
864   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
865   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
866   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
867   (simplify
868     (minus (plus:c @0 @1) @0)
869     @1)
870   (simplify
871     (minus (minus @0 @1) @0)
872     (negate @1))
873   (simplify
874     (plus:c (minus @0 @1) @1)
875     @0)
876   (simplify
877    (minus @0 (plus:c @0 @1))
878    (negate @1))
879   (simplify
880    (minus @0 (minus @0 @1))
881    @1)
883   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
884   (for outer_op (plus minus)
885    (for inner_op (plus minus)
886     (simplify
887      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
888      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
889         as we would introduce undefined overflow, for example
890         with (a - 1) + INT_MIN.  */
891      (with { tree cst = fold_binary (outer_op == inner_op
892                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
893       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
894        (inner_op @0 { cst; } ))))))
896   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
897   (for outer_op (plus minus)
898    (simplify
899     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
900     (with { tree cst = fold_binary (outer_op, type, @1, @2); }
901      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
902       (minus { cst; } @0)))))
904   /* ~A + A -> -1 */
905   (simplify
906    (plus:c (bit_not @0) @0)
907    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
908     { build_all_ones_cst (type); }))
910   /* ~A + 1 -> -A */
911   (simplify
912    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
913    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
914     (negate (convert @0))))
916   /* -A - 1 -> ~A */
917   (simplify
918    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
919    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
920         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
921     (bit_not (convert @0))))
923   /* -1 - A -> ~A */
924   (simplify
925    (minus integer_all_onesp @0)
926    (bit_not @0))
928   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
929   (for add (plus pointer_plus)
930    (simplify
931     (minus (convert (add @0 @1))
932      (convert @0))
933     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
934          /* For integer types, if A has a smaller type
935             than T the result depends on the possible
936             overflow in P + A.
937             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
938             However, if an overflow in P + A would cause
939             undefined behavior, we can assume that there
940             is no overflow.  */
941          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
942              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
943          /* For pointer types, if the conversion of A to the
944             final type requires a sign- or zero-extension,
945             then we have to punt - it is not defined which
946             one is correct.  */
947          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
948              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
949              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
950      (convert @1))))))
953 /* Simplifications of MIN_EXPR and MAX_EXPR.  */
955 (for minmax (min max)
956  (simplify
957   (minmax @0 @0)
958   @0))
959 (simplify
960  (min @0 @1)
961  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
962       && TYPE_MIN_VALUE (type)
963       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
964   @1))
965 (simplify
966  (max @0 @1)
967  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
968       && TYPE_MAX_VALUE (type)
969       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
970   @1))
973 /* Simplifications of shift and rotates.  */
975 (for rotate (lrotate rrotate)
976  (simplify
977   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
978   @0))
980 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
981 (simplify
982  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
983  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
984       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
985   @0))
987 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
988 (simplify
989  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
990  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
991   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
993 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
994    types.  */
995 (simplify
996  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
997  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
998       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
999   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1001 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1002  (simplify
1003   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1004   (non_lvalue @0))
1005  (simplify
1006   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1007   @0)
1008  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1009     if vector2 is uniform.  */
1010  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1011   (simplify
1012    (shiftrotate @0 vec@1)
1013    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1014     (if (tem)
1015      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1017 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1018    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1019 (simplify
1020  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1021  (rrotate @0 { fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1022                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1023                                            element_precision (type)), @1); }))
1025 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1026 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1027  (simplify
1028   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1029   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1030    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1031         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1032         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1033         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1034     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1035      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1036         being well defined.  */
1037      (if (low >= prec)
1038       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1039        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1040        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1041         { build_zero_cst (type); }
1042         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1043       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1046 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1047    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1048 (for cmp (ne eq)
1049      icmp (eq ne)
1050  (simplify
1051   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1052   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1054 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1055    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1056    if CST2 != 0.  */
1057 (for cmp (ne eq)
1058  (simplify
1059   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1060   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1061    (if (cand < 0
1062         || (!integer_zerop (@2)
1063             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1064     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1065     (if (!integer_zerop (@2)
1066          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1067      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1069 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1070         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1071    if the new mask might be further optimized.  */
1072 (for shift (lshift rshift)
1073  (simplify
1074   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1075            INTEGER_CST@2)
1076    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1077         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1078         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1079         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1080         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1081     (with
1082      {
1083        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1084        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1085        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1086        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1087        unsigned int prec;
1089        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1090          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1091        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1092                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1093                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1094          {
1095            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1096            tree arg00 = @0;
1097            /* See if more bits can be proven as zero because of
1098               zero extension.  */
1099            if (@3 != @0
1100                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1101              {
1102                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1103                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1104                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1105                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1106                  {
1107                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1108                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1109                    if (shiftc < prec)
1110                      shift_type = inner_type;
1111                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1112                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1113                       is all ones.  */
1114                  }
1115              }
1116            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1117            if (shiftc < prec)
1118              {
1119                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1120                zerobits <<= prec - shiftc;
1121              }
1122            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1123               can contain actually sign bits, so no transformation is
1124               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1125               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1126            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1127                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1128              {
1129                if ((mask & zerobits) == 0)
1130                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1131                else
1132                  zerobits = 0;
1133              }
1134          }
1135      }
1136      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1137      (if ((mask & zerobits) == mask)
1138       { build_int_cst (type, 0); }
1139       (with { newmask = mask | zerobits; }
1140        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1141         (with
1142          {
1143            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1144               mode's mask.  */
1145            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1146                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1147              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1148                break;
1149          }
1150          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1151               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1152           (with
1153            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1154            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1155             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1156              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1157              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1159 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1160    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1161 (for shift (lshift rshift)
1162  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1163   (simplify
1164    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1165    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1166     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1167      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1170 /* Simplifications of conversions.  */
1172 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1173 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1174  (simplify
1175   (cvt @0)
1176   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1177        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1178    @0)))
1180 /* Contract view-conversions.  */
1181 (simplify
1182   (view_convert (view_convert @0))
1183   (view_convert @0))
1185 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1186    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1187 (simplify
1188   (view_convert @0)
1189   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1190        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1191        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1192    (convert @0)))
1194 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1195 (simplify
1196   (view_convert (convert@0 @1))
1197   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1198        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1199        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1200        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1201    (view_convert @1)))
1203 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1204    barriers can be removed.  */
1205 (simplify
1206  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1207  @0)
1208 (simplify
1209  (paren (paren@1 @0))
1210  @1)
1212 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1213 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1214  (for icvt (convert float)
1215   (simplify
1216    (ocvt (icvt@1 @0))
1217    (with
1218     {
1219       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1220       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1221       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1222       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1223       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1224       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1225       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1226       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1227       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1228       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1229       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1230       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1231       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1232       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1233       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1234       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1235       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1236       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1237       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1238       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1239     }
1240    (switch
1241     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1242        handled below, if we are converting something to its own
1243        type via an object of identical or wider precision, neither
1244        conversion is needed.  */
1245     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1246           || (GENERIC
1247               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1248          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1249              || (inter_float && final_float))
1250          && inter_prec >= final_prec)
1251      (ocvt @0))
1253     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1254        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1255        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1256        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1257        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1258        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1259     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1260          && (final_int || final_float)
1261          && inter_prec >= inside_prec
1262          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1263          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1264                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1265      (ocvt @0))
1267     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1268        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1269        final conversion does not change precision we can drop the
1270        intermediate conversion.  */
1271     (if (inside_int && inter_int && final_int
1272          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1273               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1274              || final_prec == inter_prec))
1275      (ocvt @0))
1277     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1278         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1279         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1280         - the intermediate type is narrower than both initial and
1281           final, or
1282         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1283           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1284         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1285           intermediate and final types differ, or
1286         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1287           initial and intermediate types differ.  */
1288     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1289          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1290          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1291          && ! (inside_int && inter_int
1292                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1293                && inter_prec < final_prec)
1294          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1295              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1296          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1297          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1298          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1299                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1300      (ocvt @0))
1302     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1303        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1304     (if (final_int && inter_int && inside_int
1305          && final_prec == inside_prec
1306          && final_prec > inter_prec
1307          && inter_unsignedp)
1308      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1309                               (inside_type,
1310                                wi::mask (inter_prec, false,
1311                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1313     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1314        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1315        floating-point conversion.  */
1316     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1317          && inside_int && inter_float && final_int &&
1318          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1319          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1320      (convert @0)))))))
1322 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1323    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1324    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1325 (simplify
1326   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1327   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1328        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1329        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1330        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1331                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1332    (convert @0)))
1335 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1336 (simplify
1337   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1338   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1339   (convert @0))
1341 /* Canonicalization of binary operations.  */
1343 /* Convert X + -C into X - C.  */
1344 (simplify
1345  (plus @0 REAL_CST@1)
1346  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1347   (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1348    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1349     (minus @0 { tem; })))))
1351 /* Convert x+x into x*2.0.  */
1352 (simplify
1353  (plus @0 @0)
1354  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1355   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
1357 (simplify
1358  (minus integer_zerop @1)
1359  (negate @1))
1361 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1362    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1363    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1364 (simplify
1365  (minus real_zerop@0 @1)
1366  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1367   (negate @1)))
1369 /* Transform x * -1 into -x.  */
1370 (simplify
1371  (mult @0 integer_minus_onep)
1372  (negate @0))
1374 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1375 (simplify
1376  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1377  @0)
1378 (simplify
1379  (realpart (complex @0 @1))
1380  @0)
1381 (simplify
1382  (imagpart (complex @0 @1))
1383  @1)
1385 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1386 (simplify
1387  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1388  (convert (realpart @0)))
1389 (simplify
1390  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1391  (convert (negate (imagpart @0))))
1392 (for part (realpart imagpart)
1393  (for op (plus minus)
1394   (simplify
1395    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1396    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1397 (simplify
1398  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1399  (convert (COS @0)))
1400 (simplify
1401  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1402  (convert (SIN @0)))
1404 /* conj(conj(x)) -> x  */
1405 (simplify
1406  (conj (convert? (conj @0)))
1407  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1408   (convert @0)))
1410 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1411 (simplify
1412  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1413  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1414   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1416 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1417 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1418  (simplify
1419   (bswap (bswap @0))
1420   @0)
1421  (simplify
1422   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1423   (bit_not @0))
1424  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1425   (simplify
1426    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1427    (bitop @0 (bswap @1)))))
1430 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1432 /* Simplify constant conditions.
1433    Only optimize constant conditions when the selected branch
1434    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1435    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1436    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1437    this one as we depend on doing this transform before possibly
1438    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1439    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1440    genmatch cannot handle.  */
1441 (simplify
1442  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1443  (if (integer_zerop (@0))
1444   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1445    @2)
1446   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1447    @1)))
1448 (simplify
1449  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1450  (if (integer_all_onesp (@0))
1451   @1
1452   (if (integer_zerop (@0))
1453    @2)))
1455 (for cnd (cond vec_cond)
1456  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1457  (simplify
1458   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1459   (cnd @0 @1 @3))
1460  (simplify
1461   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1462   (cnd @0 @1 @3))
1464  /* A ? B : B -> B.  */
1465  (simplify
1466   (cnd @0 @1 @1)
1467   @1)
1469  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1470  (simplify
1471   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1472   (cnd @0 @2 @1)))
1474 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C), since vector comparisons
1475    return all-1 or all-0 results.  */
1476 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1477    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1478 (simplify
1479  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1480  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1481       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1482       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1483           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1484   (minus @3 (view_convert @0))))
1486 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C).  */
1487 (simplify
1488  (minus @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1489  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1490       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1491       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1492           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1493   (plus @3 (view_convert @0))))
1496 /* Simplifications of comparisons.  */
1498 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1499    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1500    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1501 (for cmp  (le gt)
1502      acmp (lt ge)
1503  (simplify
1504   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1505   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1506    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1507 (for cmp  (ge lt)
1508      acmp (gt le)
1509  (simplify
1510   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1511   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1512    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1515 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1516    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1517    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1518    that with expression code iteration.  */
1519 (for cmp (tcc_comparison)
1520      icmp (inverted_tcc_comparison)
1521      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1522  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1523     and handle some more cases by using
1524       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1525     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1526     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1527  (simplify
1528   (bit_not (cmp @0 @1))
1529   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1530        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1531    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1532       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1533       a computed operator in the replacement tree thus we have
1534       to play the trick below.  */
1535    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1536              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1537     (if (ic == icmp)
1538      (icmp @0 @1)
1539      (if (ic == ncmp)
1540       (ncmp @0 @1))))))
1541  (simplify
1542   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1543   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1544             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1545    (if (ic == icmp)
1546     (icmp @0 @1)
1547     (if (ic == ncmp)
1548      (ncmp @0 @1))))))
1550 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1551    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1552    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1553    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1554    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1555 (for cmp (eq ne)
1556  (simplify
1557   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1558   (if (single_use (@2))
1559    (cmp @0 @1))))
1561 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1562    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1563    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1564    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1565 (for cmp (simple_comparison)
1566      scmp (swapped_simple_comparison)
1567  (simplify
1568   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1569   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1570   (if (integer_zerop (@1))
1571    (cmp @1 @2)
1572    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1573         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1574     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1575     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1576      (scmp @0 @2)
1577      (cmp @0 @2))))))
1579 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1580    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1581 (simplify
1582  (eq @0 @0)
1583  (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1584       || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1585   { constant_boolean_node (true, type); }))
1586 (for cmp (ge le)
1587  (simplify
1588   (cmp @0 @0)
1589   (eq @0 @0)))
1590 (for cmp (ne gt lt)
1591  (simplify
1592   (cmp @0 @0)
1593   (if (cmp != NE_EXPR
1594        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1595        || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1596    { constant_boolean_node (false, type); })))
1597 (for cmp (unle unge uneq)
1598  (simplify
1599   (cmp @0 @0)
1600   { constant_boolean_node (true, type); }))
1601 (simplify
1602  (ltgt @0 @0)
1603  (if (!flag_trapping_math)
1604   { constant_boolean_node (false, type); }))
1606 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1607 (for cmp (simple_comparison)
1608  (simplify
1609   (cmp (bit_not @0) (bit_not @1))
1610   (cmp @1 @0)))
1612 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1613 (for cmp (simple_comparison)
1614      scmp (swapped_simple_comparison)
1615  (simplify
1616   (cmp (bit_not @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1617   (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST)
1618    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1620 (for cmp (simple_comparison)
1621  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1622  (simplify
1623   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1624   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1625        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1626            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1627        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1628            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1629    (with
1630     {
1631       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1632       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1633         {
1634           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1635           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1636               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1637             type1 = float_type_node;
1638           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1639               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1640             type1 = double_type_node;
1641         }
1642       tree newtype
1643         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1644            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1645     }
1646     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1647      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1649  (simplify
1650   (cmp @0 REAL_CST@1)
1651   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1652   (switch
1653    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1654    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1655     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1656    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1657    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1658         && ! HONOR_SNANS (@1))
1659     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1660    /* Fold comparisons against infinity.  */
1661    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1662         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1663     (with
1664      {
1665        REAL_VALUE_TYPE max;
1666        enum tree_code code = cmp;
1667        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1668        if (neg)
1669          code = swap_tree_comparison (code);
1670      }
1671      (switch
1672       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1673       (if (code == GT_EXPR
1674            && ! HONOR_SNANS (@0))
1675        { constant_boolean_node (false, type); })
1676       (if (code == LE_EXPR)
1677        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
1678        (if (! HONOR_NANS (@0))
1679         { constant_boolean_node (true, type); }
1680         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
1681         (eq @0 @0)))
1682       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
1683       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
1684        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1685         (if (neg)
1686          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1687          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1688       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
1689       (if (code == LT_EXPR)
1690        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1691         (if (neg)
1692          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1693          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1694       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
1695       (if (code == NE_EXPR)
1696        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1697         (if (! HONOR_NANS (@0))
1698          (if (neg)
1699           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1700           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
1701          (if (neg)
1702           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1703            { build_one_cst (type); })
1704           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1705            { build_one_cst (type); }))))))))))
1707  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
1708     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
1709     comparison with a revised real constant as long as no overflow
1710     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
1711  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
1712   (for op (plus minus)
1713    (simplify
1714     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
1715     (with
1716      {
1717        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1718                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
1719      }
1720      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1721       (cmp @0 { tem; }))))))
1723  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
1724     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
1725     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
1726     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
1727  (if (flag_associative_math)
1728   (simplify
1729    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1730    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
1731     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1732      (cmp { tem; } @1)))))
1734  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
1735  (if (flag_unsafe_math_optimizations
1736       && ! flag_errno_math)
1737   (for sq (SQRT)
1738    (simplify
1739     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
1740     (switch
1741      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1742       (switch
1743        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
1744        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1745         { constant_boolean_node (false, type); })
1746        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
1747           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
1748        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
1749         { constant_boolean_node (true, type); })
1750        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
1751        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
1752      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1753       (with
1754        {
1755          REAL_VALUE_TYPE c2;
1756          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
1757                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
1758          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1759        }
1760        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1761         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
1762         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
1763          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1764          { constant_boolean_node (false, type); })
1765         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
1766         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1767      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1768       (with
1769        {
1770          REAL_VALUE_TYPE c2;
1771          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
1772                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
1773          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1774        }
1775        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1776         (switch
1777          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
1778             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
1779          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
1780           { constant_boolean_node (true, type); })
1781          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
1782             don't care about NaNs.  */
1783          (if (! HONOR_NANS (@0))
1784           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
1785          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
1786             don't care about Infinities.  */
1787          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
1788           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
1789          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
1790          (if (GENERIC)
1791           (truth_andif
1792            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1793            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1794         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
1795         (if (! HONOR_NANS (@0))
1796          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1797          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
1798          (if (GENERIC)
1799           (truth_andif
1800            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1801            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
1803 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
1804 (simplify
1805  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
1806  (if (types_match (@0, @1))
1807   (unordered @0 @1)))
1808 (simplify
1809  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
1810  (if (types_match (@0, @1))
1811   (ordered @0 @1)))
1812 (simplify
1813  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
1814  @2)
1815 (simplify
1816  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
1817  @2)
1819 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
1820 (for cmp (tcc_comparison)
1821      scmp (swapped_tcc_comparison)
1822  (simplify
1823   (cmp (negate @0) (negate @1))
1824   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1825        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1826            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1827    (scmp @0 @1)))
1828  (simplify
1829   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1830   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1831        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1832            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1833    (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
1834     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1835      (scmp @0 { tem; }))))))
1837 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
1838 (for op (eq ne)
1839  (simplify
1840   (op (abs @0) zerop@1)
1841   (op @0 @1)))
1843 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
1844 (for cmp (simple_comparison)
1845  (simplify
1846   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
1847   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
1848        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
1849           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
1850        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
1851             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
1852             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
1853        && single_use (@0))
1854    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1855         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1856             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
1857         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1858             || cmp == NE_EXPR
1859             || cmp == EQ_EXPR)
1860         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1861     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
1862        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
1863        constant which fold_convert produces.  */
1864     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
1865      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
1866                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
1867      (cmp @00 (convert @1)))
1869     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
1870      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
1871      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
1872            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
1873           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
1874               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
1875                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
1876                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
1877                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
1878               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1879                   && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1880                       || TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == BOOLEAN_TYPE)
1881                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
1882       (cmp @00 (convert @10))
1883       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1884            && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1885            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
1886        (with
1887         {
1888           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1889           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1890           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
1891           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
1892         }
1893         (if (above || below)
1894          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
1895           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
1896           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1897            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
1898            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1899             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
1901 (for cmp (eq ne)
1902  /* A local variable can never be pointed to by
1903     the default SSA name of an incoming parameter.
1904     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
1905  (simplify
1906   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
1907   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
1908        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
1909    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
1910     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
1911          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
1912      (if (cmp == NE_EXPR)
1913       { constant_boolean_node (true, type); }
1914       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
1916 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
1917 (for cmp (eq ne)
1919  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
1920     Similarly for NE_EXPR.  */
1921  (simplify
1922   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1923   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1924        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
1925    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
1927  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
1928  (simplify
1929   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
1930   (cmp @0 @1))
1932  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
1933     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
1934  (simplify
1935   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1936   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
1938  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
1939  (simplify
1940   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1941   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
1942    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
1944  (simplify
1945   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
1946   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
1947    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1949 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
1950    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
1951 (for cmp (eq ne)
1952      icmp (ne eq)
1953  (simplify
1954   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
1955   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1957 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
1958    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
1959 (for cmp (eq ne)
1960      ncmp (ge lt)
1961  (simplify
1962   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
1963   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1964        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1965            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1966        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
1967        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
1968    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1969     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
1971 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
1972    This implements some remaining parts of fold_comparison address
1973    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
1974    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
1975 (for cmp (simple_comparison)
1976  (simplify
1977   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
1978   (with
1979    {
1980      HOST_WIDE_INT off0, off1;
1981      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
1982      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
1983      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
1984        {
1985          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
1986          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
1987        }
1988      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
1989        {
1990          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
1991          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
1992        }
1993    }
1994    (if (base0 && base1)
1995     (with
1996      {
1997        int equal = 2;
1998        if (decl_in_symtab_p (base0)
1999            && decl_in_symtab_p (base1))
2000          equal = symtab_node::get_create (base0)
2001                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2002        else if ((DECL_P (base0)
2003                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2004                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2005                 && (DECL_P (base1)
2006                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2007                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2008          equal = (base0 == base1);
2009      }
2010      (if (equal == 1
2011           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2012               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2013               || off0 == off1
2014               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2015               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2016               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2017                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2018       (switch
2019        (if (cmp == EQ_EXPR)
2020         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2021        (if (cmp == NE_EXPR)
2022         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2023        (if (cmp == LT_EXPR)
2024         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2025        (if (cmp == LE_EXPR)
2026         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2027        (if (cmp == GE_EXPR)
2028         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2029        (if (cmp == GT_EXPR)
2030         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2031       (if (equal == 0
2032            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2033            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2034            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2035                || off0 == off1))
2036        (switch
2037         (if (cmp == EQ_EXPR)
2038          { constant_boolean_node (false, type); })
2039         (if (cmp == NE_EXPR)
2040          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2042 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2043 (for cmp (lt gt le ge)
2044  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2045     the specified precision will have known values.  */
2046  (simplify
2047   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2048   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2049        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2050    (with
2051     {
2052       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2053       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2054       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2055       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2056       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2057     }
2058     (switch
2059      (if (wi::eq_p (@1, max))
2060       (switch
2061        (if (cmp == GT_EXPR)
2062         { constant_boolean_node (false, type); })
2063        (if (cmp == GE_EXPR)
2064         (eq @2 @1))
2065        (if (cmp == LE_EXPR)
2066         { constant_boolean_node (true, type); })
2067        (if (cmp == LT_EXPR)
2068         (ne @2 @1))))
2069      (if (wi::eq_p (@1, min))
2070       (switch
2071        (if (cmp == LT_EXPR)
2072         { constant_boolean_node (false, type); })
2073        (if (cmp == LE_EXPR)
2074         (eq @2 @1))
2075        (if (cmp == GE_EXPR)
2076         { constant_boolean_node (true, type); })
2077        (if (cmp == GT_EXPR)
2078         (ne @2 @1))))
2079      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2080       (switch
2081        (if (cmp == GT_EXPR)
2082         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2083        (if (cmp == LE_EXPR)
2084         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2085      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2086       (switch
2087        (if (cmp == GE_EXPR)
2088         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2089        (if (cmp == LT_EXPR)
2090         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2091      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2092           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2093           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2094              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2095              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2096              max associated with this sign bit.  */
2097           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2098           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2099           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2100       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2101          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2102       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2103        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2104         (if (cmp == LE_EXPR)
2105          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2106          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2108 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2109  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2110  (simplify
2111   (cmp @0 REAL_CST@1)
2112   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2113        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2114    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2115                             ? false : true, type); })))
2117 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2118 (simplify
2119  (ne @0 integer_zerop)
2120  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2121       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2122   (non_lvalue @0)))
2123 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2124 (simplify
2125  (eq @0 integer_onep)
2126  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2127       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2128   (non_lvalue @0)))
2129 /* Do not handle
2130    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2131    bool_var != 1 becomes !bool_var
2132    here because that only is good in assignment context as long
2133    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2134    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2135    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2138 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2139    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2140    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2141    section that follows this one.
2143    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2144    the following:
2146    - the rule describes an identity
2148    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2149      multiplication
2151    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2152      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2153      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2154      when the operand has that value.)  */
2156 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2157  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2158  (simplify
2159   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2160   (if (!HONOR_SNANS (type))
2161    @0))
2163  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2164  (for root (SQRT CBRT)
2165   (simplify
2166    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2167     (root (mult @0 @1))))
2169  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2170  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2171   (simplify
2172    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2173     (exps (plus @0 @1))))
2175  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2176  (for root (SQRT CBRT)
2177   (simplify
2178    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2179     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2181  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2182  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2183   (simplify
2184    (rdiv @0 (exps:s @1))
2185     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2187  /* Special case, optimize logN(expN(x)) = x.  */
2188  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2189       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2190   (simplify
2191    (logs (exps @0))
2192     @0))
2194  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2195     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2196     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2197  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2198       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2199   (simplify
2200    (logs (exps @0))
2201    (with {
2202      tree x;
2203      switch (exps)
2204        {
2205        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
2206          /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2207          x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2208          break;
2209        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
2210          /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2211          x = build_real (type, dconst2);
2212          break;
2213        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
2214        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
2215          /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2216          {
2217            REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2218            real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2219            x = build_real (type, dconst10);
2220          }
2221          break;
2222        default:
2223          gcc_unreachable ();
2224        }
2225      }
2226     (mult (logs { x; }) @0))))
2228  (for logs (LOG LOG
2229             LOG2 LOG2
2230             LOG10 LOG10)
2231       exps (SQRT CBRT)
2232   (simplify
2233    (logs (exps @0))
2234    (with {
2235      tree x;
2236      switch (exps)
2237        {
2238        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
2239          /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2240          x = build_real (type, dconsthalf);
2241          break;
2242        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
2243          /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2244          x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2245          break;
2246        default:
2247          gcc_unreachable ();
2248        }
2249      }
2250     (mult { x; } (logs @0)))))
2252  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2253  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2254       pows (POW)
2255   (simplify
2256    (logs (pows @0 @1))
2257    (mult @1 (logs @0))))
2259  (for sqrts (SQRT)
2260       cbrts (CBRT)
2261       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2262   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2263   (simplify
2264    (sqrts (exps @0))
2265    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2266   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2267   (simplify
2268    (cbrts (exps @0))
2269    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))))
2271 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2272    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2274    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2275    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2276    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2277    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2279 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2280  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2281  (simplify
2282   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2283    (SIN @0))
2285  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2286  (simplify
2287   (mult @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2288   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2289    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2291  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2292  (simplify
2293   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2294    (TAN @0))
2296  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2297  (simplify
2298   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2299    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2301  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2302  (simplify
2303   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2304   (if (! HONOR_NANS (@0)
2305        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2306    (cos @0)))
2308  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2309  (simplify
2310   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2311   (if (! HONOR_NANS (@0)
2312        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2313    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2315  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2316  (simplify
2317   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2318    (POW @0 (plus @1 @2)))
2320  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2321  (simplify
2322   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2323    (POW (mult @0 @2) @1))
2325  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2326  (simplify
2327   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2328   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2329    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2331  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2332  (simplify
2333   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2334    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2336  (for sqrts (SQRT)
2337       cbrts (CBRT)
2338       pows (POW)
2339   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2340   (simplify
2341    (sqrts (sqrts @0))
2342    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2343   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2344   (simplify
2345    (sqrts (cbrts @0))
2346    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2347   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2348   (simplify
2349    (cbrts (sqrts @0))
2350    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2351   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2352   (simplify
2353    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2354    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2355   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2356   (simplify
2357    (sqrts (pows @0 @1))
2358    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2359   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2360   (simplify
2361    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2362    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))))
2364 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
2366    These are conceptually similar to the transformations performed for
2367    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
2368    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
2370 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
2371    both operands are widening conversions from the same type as the outer
2372    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
2373    unsigned type (to avoid introducing undefined behaviour), perform the
2374    operation and convert the result to the desired type.  */
2375 (for op (plus minus)
2376   (simplify
2377     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
2378     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2379          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2380             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2381          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2382          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2383          /* The precision of the type of each operand must match the
2384             precision of the mode of each operand, similarly for the
2385             result.  */
2386          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2387              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2388          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2389              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2390          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2391          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2392          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2393          && types_match (@0, @1)
2394          && types_match (@0, type))
2395       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2396         (convert (op @0 @1))
2397         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2398          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
2400 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
2401    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
2402    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
2403    to unsigned types to avoid introducing undefined behaviour for the
2404    arithmetic operation.  */
2405 (for op (minus plus)
2406  (simplify
2407   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
2408   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2409        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2410           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2411        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2412        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2413        /* The precision of the type of each operand must match the
2414           precision of the mode of each operand, similarly for the
2415           result.  */
2416        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2417            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2418        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2419            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2420        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2421        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2422        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2423        && types_match (@0, @1)
2424        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
2425            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2426        && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2427            || tree_int_cst_sgn (@4) >= 0))
2428    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2429     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
2430      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
2431     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2432      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
2433                (convert:utype @4))))))))
2435 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
2436    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
2437 (for op (lt le gt ge)
2438      ext (min min max max)
2439  (simplify
2440   (bit_and (op:s @0 @1) (op:s @0 @2))
2441   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2442    (op @0 (ext @1 @2)))))