Daily bump.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob0734c45700c1dd010466b9dd56ed34b7983c8a06
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) 2014-2021 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    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p)
42 /* Operator lists.  */
43 (define_operator_list tcc_comparison
44   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
45 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
46   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
48   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
50   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
51 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
52 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
54 #include "cfn-operators.pd"
56 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
57    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
58    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
60    Also define operand lists:
62      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
63      X<FN> for all double functions, in the same order
64      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
65 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
66   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
67                                  BUILT_IN_L##FN##F \
68                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
69   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
70                               BUILT_IN_L##FN \
71                               BUILT_IN_LL##FN) \
72   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
73                                  BUILT_IN_L##FN##L \
74                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
77 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
79 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
81 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
82 (define_operator_list UNCOND_UNARY
83   negate)
84 (define_operator_list COND_UNARY
85   IFN_COND_NEG)
87 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
88 (define_operator_list UNCOND_BINARY
89   plus minus
90   mult trunc_div trunc_mod rdiv
91   min max
92   bit_and bit_ior bit_xor
93   lshift rshift)
94 (define_operator_list COND_BINARY
95   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
96   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
97   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
98   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
99   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
101 /* Same for ternary operations.  */
102 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
103   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
104 (define_operator_list COND_TERNARY
105   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
107 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
108    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
109 (match (nop_convert @0)
110  (convert @0)
111  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
112 (match (nop_convert @0)
113  (view_convert @0)
114  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
115       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
116                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
117       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
119 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
120    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
121    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
122 (simplify (abs (convert @0))
123  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
124       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
125       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
126   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
127    (convert (absu:utype @0)))))
129 #if GIMPLE
130 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
131 (simplify
132  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
133  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
134       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
135       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
136   (abs @0)))
137 #endif
139 /* Simplifications of operations with one constant operand and
140    simplifications to constants or single values.  */
142 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
143   (simplify
144     (op @0 integer_zerop)
145     (non_lvalue @0)))
147 /* 0 +p index -> (type)index */
148 (simplify
149  (pointer_plus integer_zerop @1)
150  (non_lvalue (convert @1)))
152 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
153 (simplify
154  (pointer_diff @0 integer_zerop)
155  (convert @0))
157 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
158    Likewise if the operands are reversed.  */
159 (simplify
160  (plus:c @0 real_zerop@1)
161  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
162   (non_lvalue @0)))
164 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
165 (simplify
166  (minus @0 real_zerop@1)
167  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
168   (non_lvalue @0)))
170 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
171    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
172    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
173    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
174    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
175    would not raise it.   */
176 (for inner_op (plus minus)
177  (for outer_op (plus minus)
178   (simplify
179    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
180     (if (real_zerop (@1)
181          && real_zerop (@2)
182          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
183      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
184                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
185              bool outer_plus
186                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
187                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
188       (if (outer_plus && !inner_plus)
189        (outer_op @0 @2)
190        @3))))))
192 /* Simplify x - x.
193    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
194    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
195    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
196    is volatile.  */
197 (simplify
198  (minus @0 @0)
199  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
200   { build_zero_cst (type); }))
201 (simplify
202  (pointer_diff @@0 @0)
203  { build_zero_cst (type); })
205 (simplify
206  (mult @0 integer_zerop@1)
207  @1)
209 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
210    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
211    same in modes with signed zeros, since multiplying a
212    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
213 (simplify
214  (mult @0 real_zerop@1)
215  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
216       && !tree_expr_maybe_real_minus_zero_p (@0)
217       && !tree_expr_maybe_real_minus_zero_p (@1))
218   @1))
220 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
221    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
222 (simplify
223  (mult @0 real_onep)
224  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
225       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
226           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
227   (non_lvalue @0)))
229 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
230 (simplify
231  (mult @0 real_minus_onep)
232   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
233        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
234            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
235    (negate @0)))
237 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 } */
238 (simplify
239  (mult SSA_NAME@1 SSA_NAME@2)
240   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
241        && get_nonzero_bits (@1) == 1
242        && get_nonzero_bits (@2) == 1)
243    (bit_and @1 @2)))
245 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
246    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
247 (simplify
248  (mult @0 VECTOR_CST@1)
249  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
250       && !HONOR_SNANS (type)
251       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
252   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
253    (if (itype
254         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
255             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
256                 && optab_handler (and_optab,
257                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
258     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
259                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
261 (for cmp (gt ge lt le)
262      outp (convert convert negate negate)
263      outn (negate negate convert convert)
264  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
265  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
266  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
267  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
268  (simplify
269   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
270   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
271    (outp (abs @0))))
272  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
273  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
274  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
275  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
276  (simplify
277   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
278   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
279    (outn (abs @0)))))
281 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
282 (simplify
283  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
284  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
285   (abs @0)))
287 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
288 (simplify
289  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
290  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
291   (negate (abs @0))))
293 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
294 (simplify
295  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
296  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
297   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
299 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
300 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
301   (simplify
302     (op @0 integer_onep)
303     (non_lvalue @0)))
305 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
306    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
307    toward zero.
308    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
309    Also also widening conversions, like:
310    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
311    or
312    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
313    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
314    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
315    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
316    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
317 (simplify
318  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
319  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
320       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
321           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
322           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
323       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
324           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
325               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
326                   || (element_precision (type)
327                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
328                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
329                       && (tree_nonzero_bits (@0)
330                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
331                                       true,
332                                       element_precision (type))) == 0)))))
333    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
334         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
335         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
336     (convert (rshift @3 @2))
337     (rshift @0 @2))))
339 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
340    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
341    traps enables better optimizations than these anyway.  */
342 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
343  /* 0 / X is always zero.  */
344  (simplify
345   (div integer_zerop@0 @1)
346   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
347   (if (!integer_zerop (@1))
348    @0))
349  /* X / -1 is -X.  */
350  (simplify
351   (div @0 integer_minus_onep@1)
352   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
353    (negate @0)))
354  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
355  (simplify
356   (div @0 SSA_NAME@1)
357   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && ssa_name_has_boolean_range (@1))
358    @0))
359  /* X / X is one.  */
360  (simplify
361   (div @0 @0)
362   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
363      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
364   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
365    { build_one_cst (type); }))
366  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
367  (simplify
368    (div:C @0 (abs @0))
369    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
370         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
371     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
372           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
373  /* X / -X is -1.  */
374  (simplify
375    (div:C @0 (negate @0))
376    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
377         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
378     { build_minus_one_cst (type); })))
380 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
381    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
382 (simplify
383  (floor_div @0 @1)
384  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
385       && TYPE_UNSIGNED (type))
386   (trunc_div @0 @1)))
388 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
389    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
390 (for div (trunc_div exact_div)
391  (simplify
392   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
393   (with {
394     wi::overflow_type overflow;
395     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
396                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
397    }
398    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
399         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
400     (if (!overflow)
401      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
402      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
403           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
404       { build_zero_cst (type); }))))))
406 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
407    overflow is different.  */
408 (simplify
409  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
410  (with {
411    wi::overflow_type overflow;
412    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
413                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
414   }
415   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
416      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
417   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
418    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
420 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
421    NaNs or Infinities.  */
422 (simplify
423  (rdiv @0 @0)
424  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
425       && ! HONOR_NANS (type)
426       && ! HONOR_INFINITIES (type))
427   { build_one_cst (type); }))
429 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
430    NaNs or Infinities.  */
431 (simplify
432  (rdiv:C @0 (negate @0))
433  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
434       && ! HONOR_NANS (type)
435       && ! HONOR_INFINITIES (type))
436   { build_minus_one_cst (type); }))
438 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
439 (simplify
440  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
441   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
442        && ! HONOR_NANS (type)
443        && ! HONOR_INFINITIES (type))
444    (switch
445     (if (types_match (type, float_type_node))
446      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
447     (if (types_match (type, double_type_node))
448      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
449     (if (types_match (type, long_double_type_node))
450      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
452 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
453 (simplify
454  (rdiv @0 real_onep)
455  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
456   (non_lvalue @0)))
458 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
459 (simplify
460  (rdiv @0 real_minus_onep)
461  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
462   (negate @0)))
464 (if (flag_reciprocal_math)
465  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
466  (simplify
467   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
468   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
470  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
471  (simplify
472   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
473   (with
474    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
475    (if (tem)
476     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
478  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
479  (simplify
480   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
481    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
483 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
484 (simplify
485  (rdiv @0 (negate @1))
486  (rdiv (negate @0) @1))
488 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
489  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
490     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
491  (for op (lt le gt ge)
492       neg_op (gt ge lt le)
493   (simplify
494    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
495    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
496     (switch
497      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
498       (op @1 @2))
499      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
500      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
501       (neg_op @1 @2)))))))
503 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
504 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
505  (simplify
506   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
507   (if (integer_pow2p (@2)
508        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
509        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
510        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
511    (rshift (convert @0)
512            { build_int_cst (integer_type_node,
513                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
515 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
516    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
517    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
518    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
519    tell if it is or not in a portable manner.  */
520 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
521  (simplify
522   (rdiv @0 cst@1)
523   (if (optimize)
524    (if (flag_reciprocal_math
525         && !real_zerop (@1))
526     (with
527      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
528      (if (tem)
529       (mult @0 { tem; } )))
530     (if (cst != COMPLEX_CST)
531      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
532       (if (inverse)
533        (mult @0 { inverse; } ))))))))
535 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
536  /* 0 % X is always zero.  */
537  (simplify
538   (mod integer_zerop@0 @1)
539   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
540   (if (!integer_zerop (@1))
541    @0))
542  /* X % 1 is always zero.  */
543  (simplify
544   (mod @0 integer_onep)
545   { build_zero_cst (type); })
546  /* X % -1 is zero.  */
547  (simplify
548   (mod @0 integer_minus_onep@1)
549   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
550    { build_zero_cst (type); }))
551  /* X % X is zero.  */
552  (simplify
553   (mod @0 @0)
554   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
555   (if (!integer_zerop (@0))
556    { build_zero_cst (type); }))
557  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
558  (simplify
559   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
560   @2)
561  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
562  (simplify
563   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
564   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
565        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
566        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
567                              TYPE_SIGN (type)))
568    { build_zero_cst (type); }))
569  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
570     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
571  (for cmp (eq ne)
572   (simplify
573    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
574    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
575     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
576      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
578 /* X % -C is the same as X % C.  */
579 (simplify
580  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
581   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
582        && !TREE_OVERFLOW (@1)
583        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
584        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
585        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
586        && !sign_bit_p (@1, @1))
587    (trunc_mod @0 (negate @1))))
589 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
590 (simplify
591  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
592  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
593       && !TYPE_UNSIGNED (type)
594       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
595       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
596       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
597          Y might be -1, because we would then change valid
598          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
599       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
600           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
601                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
602   (trunc_mod @0 (convert @1))))
604 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
605 (simplify
606  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
607  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
608   (convert (trunc_mod @0 @1))))
610 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
611    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
612    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
613    to A & ((C << N) - 1).
614    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
615    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
616    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
617    be UB.  */
618 (match (power_of_two_cand @1)
619  INTEGER_CST@1)
620 (match (power_of_two_cand @1)
621  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
622 (for mod (trunc_mod floor_mod)
623  (for shift (lshift rshift)
624   (simplify
625    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
626    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
627     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
628                                                       1); }))))))
629  (simplify
630   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
631   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
632        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
633           conversion from narrower signed to wider unsigned type
634           where if @1 would be negative power of two, the divisor
635           would not be a power of two.  */
636        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
637        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
638        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
639            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
640            || !TYPE_UNSIGNED (type))
641        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
642    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
643            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
644              utype = unsigned_type_for (utype); }
645     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
646                                 { build_one_cst (utype); })))))))
648 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
649 (simplify
650  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
651  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
652   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
653                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
654                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
655                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
657 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
658 (simplify
659  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
660  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
661   (bit_and @0 (negate @1))))
663 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
664 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
665  (simplify
666   (div (mult:c @0 @1) @1)
667   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
668    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
669     @0
670 #if GIMPLE
671     (with
672      {
673        bool overflowed = true;
674        value_range vr0, vr1;
675        if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
676            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
677            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr1, @1)
678            && vr0.kind () == VR_RANGE
679            && vr1.kind () == VR_RANGE)
680          {
681            wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
682            wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
683            wide_int wmin1 = vr1.lower_bound ();
684            wide_int wmax1 = vr1.upper_bound ();
685            /* If the multiplication can't overflow/wrap around, then
686               it can be optimized too.  */
687            wi::overflow_type min_ovf, max_ovf;
688            wi::mul (wmin0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
689            wi::mul (wmax0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
690            if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
691              {
692                wi::mul (wmin0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
693                wi::mul (wmax0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
694                if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
695                  overflowed = false;
696              }
697          }
698      }
699     (if (!overflowed)
700      @0))
701 #endif
702    ))))
704 (for op (negate abs)
705  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
706  (for coss (COS COSH)
707   (simplify
708    (coss (op @0))
709     (coss @0)))
710  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
711  (for pows (POW)
712   (simplify
713    (pows (op @0) REAL_CST@1)
714    (with { HOST_WIDE_INT n; }
715     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
716      (pows @0 @1)))))
717  /* Likewise for powi.  */
718  (for pows (POWI)
719   (simplify
720    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
721    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
722     (pows @0 @1))))
723  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
724  (for hypots (HYPOT)
725   (simplify
726    (hypots (op @0) @1)
727    (hypots @0 @1))
728   (simplify
729    (hypots @0 (op @1))
730    (hypots @0 @1)))
731  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
732  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
733   (simplify
734    (copysigns (op @0) @1)
735    (copysigns @0 @1))))
737 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
738 (simplify
739  (mult (abs@1 @0) @1)
740  (mult @0 @0))
742 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
743 (simplify
744  (mult (absu@1 @0) @1)
745  (mult (convert@2 @0) @2))
747 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
748 (for coss (COS COSH)
749      copysigns (COPYSIGN)
750  (simplify
751   (coss (copysigns @0 @1))
752    (coss @0)))
754 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
755 (for pows (POW)
756      copysigns (COPYSIGN)
757  (simplify
758   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
759   (with { HOST_WIDE_INT n; }
760    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
761     (pows @0 @1)))))
762 /* Likewise for powi.  */
763 (for pows (POWI)
764      copysigns (COPYSIGN)
765  (simplify
766   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
767   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
768    (pows @0 @1))))
770 (for hypots (HYPOT)
771      copysigns (COPYSIGN)
772  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
773  (simplify
774   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
775   (hypots @0 @2))
776  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
777  (simplify
778   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
779   (hypots @0 @1)))
781 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
782 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
783  (simplify
784   (copysigns @0 REAL_CST@1)
785   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
786    (negate (abs @0))
787    (abs @0))))
789 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
790 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
791  (simplify
792   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
793   (copysigns @0 @2)))
795 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
796 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
797  (simplify
798   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
799   (mult @0 @0)))
801 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
802 (for ccoss (CCOS CCOSH)
803  (simplify
804   (ccoss (negate @0))
805    (ccoss @0)))
807 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
808 (for ops (conj negate)
809  (for cabss (CABS)
810   (simplify
811    (cabss (ops @0))
812    (cabss @0))))
814 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
815 (simplify
816  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
817   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
818        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
819    (lshift @0 @2)))
821 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
822    into ((1 << C) >> x). */
823 (simplify
824  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
825   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
826        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
827        && single_use (@1))
828    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
829      (rshift (lshift @0 @2) @3)
830    (with
831     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
832     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
834 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
835 (simplify
836  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
837   (if (flag_associative_math
838        && single_use (@3))
839    (with
840     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
841     (if (tem)
842      (rdiv { tem; } @1)))))
844 /* Simplify ~X & X as zero.  */
845 (simplify
846  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
847   { build_zero_cst (type); })
849 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
850 (simplify
851   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
852   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
853     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
855 (for bitop (bit_and bit_ior)
856      cmp (eq ne)
857  /* PR35691: Transform
858     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
859     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
860  (simplify
861   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
862    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
863         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
864         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
865     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
866  /* Transform:
867     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
868     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
869  (simplify
870   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
871    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
872         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
873         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
874     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
876 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
877 (simplify
878  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
879   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
880 (simplify
881  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
882  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
883   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
885 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
886 (simplify
887  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
888   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
890 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
891 (for op (bit_ior bit_xor plus)
892  (simplify
893   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
894    (bit_xor @0 @1))
895  (simplify
896   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
897   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
898    (bit_xor @0 @1))))
900 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
901 (simplify
902   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
903   (bit_ior @0 @1))
905 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
906 (simplify
907  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
908  @2)
910 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
911 (simplify
912  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
913  (bit_not (bit_and @0 @1)))
915 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
916 (simplify
917  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
918  (bit_ior @0 @1))
920 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
921 (simplify
922  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
923  (bit_and @0 @1))
925 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
926 (simplify
927  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
928  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
930 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
931 (for op (bit_and bit_xor)
932  (simplify
933   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
934   @2))
936 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
937 (simplify
938  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
939  @2)
941 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
942 (simplify
943  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
944  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
946 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
947 (simplify
948  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
949  (bit_and @0 (bit_not @1)))
951 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
952 (simplify
953  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
954  (bit_and @3 (bit_not @2)))
956 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
957 (simplify
958  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
959  (bit_ior @3 @2))
961 #if GIMPLE
962 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
963 (simplify
964  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
965   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
967 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
968 (simplify
969  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
970   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
972 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
973 (simplify
974  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
975  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
976       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
977   (bit_xor @0 @1)))
978 #endif
980 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
981    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
982    Similarly if (N & M) == 0,
983    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
984    and for - instead of + (or unary - instead of +)
985    and/or ^ instead of |.
986    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
987 (for op (plus minus)
988  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
989   (simplify
990    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
991     (with
992      { tree pmop[2];
993        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
994                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
995                                        NULL_TREE, pmop); }
996      (if (utype)
997       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
998                             (convert:utype { pmop[1]; }))
999                         (convert:utype @2))))))
1000   (simplify
1001    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1002     (with
1003      { tree pmop[2];
1004        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1005                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1006                                        @4, pmop); }
1007      (if (utype)
1008       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1009                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1010                         (convert:utype @2)))))))
1011  (simplify
1012   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1013    (with
1014     { tree pmop[2];
1015       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1016                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1017                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1018     (if (utype)
1019      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1020                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1021                        (convert:utype @2)))))))
1022 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1023  (simplify
1024   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1025    (with
1026     { tree pmop[2];
1027       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1028                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1029                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1030     (if (utype)
1031      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1032                        (convert:utype @1)))))))
1034 /* X % Y is smaller than Y.  */
1035 (for cmp (lt ge)
1036  (simplify
1037   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
1038   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1039    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1040 (for cmp (gt le)
1041  (simplify
1042   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
1043   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1044    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
1046 /* x | ~0 -> ~0  */
1047 (simplify
1048  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1049  @1)
1051 /* x | 0 -> x  */
1052 (simplify
1053  (bit_ior @0 integer_zerop)
1054  @0)
1056 /* x & 0 -> 0  */
1057 (simplify
1058  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1059  @1)
1061 /* ~x | x -> -1 */
1062 /* ~x ^ x -> -1 */
1063 /* ~x + x -> -1 */
1064 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1065  (simplify
1066   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1067   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1069 /* x ^ x -> 0 */
1070 (simplify
1071   (bit_xor @0 @0)
1072   { build_zero_cst (type); })
1074 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1075 (simplify
1076   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1077   (bit_not @0))
1079 /* x & ~0 -> x  */
1080 (simplify
1081  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1082   (non_lvalue @0))
1084 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1085 (for bitop (bit_and bit_ior)
1086  (simplify
1087   (bitop @0 @0)
1088   (non_lvalue @0)))
1090 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1091 #if GIMPLE
1092 (simplify
1093  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1094  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1095       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1096   @0))
1097 #endif
1099 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1100 (simplify
1101  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1102  (plus @0 @1))
1103 (simplify
1104  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1105  (minus @0 @1))
1107 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1108 (simplify
1109  (bit_not (minus:s @0 @1))
1110  (plus (bit_not @0) @1))
1111 (simplify
1112  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1113  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1114        && TYPE_UNSIGNED (type))
1115       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1116           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1117   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1119 #if GIMPLE
1120 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1121 (simplify
1122  (plus:c (bit_not @0) @1)
1123   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1124        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1125        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1126        && !integer_all_onesp (@1))
1127    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1128    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1129         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1130         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1131                                               SIGNED))
1132     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1134 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1135 (simplify
1136  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1137   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1138    (rshift (bit_not! @0) @1)
1139    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1140       have MSB set and the logical right shift is changed into
1141       arithmetic shift.  */
1142    (if (!wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1143     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1144      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1145 #endif
1147 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1148 (simplify
1149  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1150  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1152 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1153 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1154 (for bitop (bit_and bit_ior)
1155  (simplify
1156   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1157   (bitop @0 (bit_not @1))))
1159 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1160 (simplify
1161  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1162  @2)
1164 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1165 (simplify
1166  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1167  (bit_not @0))
1169 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1170 (simplify
1171  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1172  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1174 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1175 (simplify
1176  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1177  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1179 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1180 (simplify
1181  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1182  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1184 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1185 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1186 (for bitop (bit_and bit_ior)
1187      rbitop (bit_ior bit_and)
1188  (simplify
1189   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1190   (bitop @1 @2)))
1192 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1193 (simplify
1194  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1195  (bit_xor @0 @1))
1197 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1198 (simplify
1199  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1200  (bit_and @0 @1))
1202 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1203 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1204 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1205 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1206  (simplify
1207   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1208   (bit_ior @0 @1)))
1210 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1211 (simplify
1212  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1213  (plus @0 @1))
1215 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1216 (simplify
1217  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1218  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1219       && !TYPE_SATURATING (type))
1220   (bit_and @0 @1)))
1222 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1223 (simplify
1224  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1225  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1226       && !TYPE_SATURATING (type))
1227   (bit_ior @0 @1)))
1229 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1230 (simplify
1231  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1232  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1234 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1235 (simplify
1236  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1237  (bit_and @0 @1))
1239 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1240 (simplify
1241  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1242  (bit_xor @0 @1))
1244 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1245 (simplify
1246  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1247  (bit_xor @0 @1))
1249 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1250 (simplify
1251  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1252  (bit_and @0 @1))
1254 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1255 (simplify
1256  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1257  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1259 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1260 (simplify
1261  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1262  (bit_xor @0 @1))
1264 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1265 (simplify
1266  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1267                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1268        integer_all_onesp)
1269  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1270       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1271       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1272       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1273  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1274 (simplify
1275  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1276                                integer_all_onesp))
1277        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1278  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1279       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1280       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1281       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1282  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1283 (simplify
1284  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1285        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1286                                integer_onep)))
1287  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1288       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1289       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1290       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1291  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1293 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1294    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1295 (for op (bit_and bit_ior)
1296      rop (bit_ior bit_and)
1297  (simplify
1298   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1299   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1300        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1301    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1303 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1304    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1305    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1306    simplifications.  */
1307 (for op (bit_xor plus)
1308  (simplify
1309   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1310       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1311   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1312        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1313        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1314    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1316 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1317 (simplify
1318  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1319  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1320   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1322 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1323 (simplify
1324  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1325  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1326       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1327   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1329 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1330 (simplify
1331  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1332  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1333   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1335 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1336 (for opo (bit_and bit_xor)
1337      opi (bit_xor bit_and)
1338  (simplify
1339   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1340   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1342 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1343    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1344    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1345    constants are involved.  For example, convert
1346      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1347    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1348 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1349      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1350  (simplify
1351   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1352   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1353        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1354    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1356 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1357 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1358    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1359 (for op (bit_and bit_ior)
1360  (simplify
1361   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1362   @2))
1363 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1364 (simplify
1365  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1366  (convert @0))
1367 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1368    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1369 (for op (bit_and bit_ior)
1370  (simplify
1371   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1372   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1373        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1374    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1375     (op @3 (convert @2))
1376     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1377      (op (convert @1) @5))))))
1378 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1379 (simplify
1380  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1381  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1382       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1383   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1385 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1386    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1387 (simplify
1388  (abs (abs@1 @0))
1389  @1)
1391 (simplify
1392  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1393  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1394   @1))
1396 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1397 (simplify
1398  (abs (negate @0))
1399  (abs @0))
1401 (simplify
1402  (absu (negate @0))
1403  (absu @0))
1405 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1406 (simplify
1407  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1408  @0)
1410 (simplify
1411  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1412  (convert @0))
1414 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X).  */
1415 (simplify
1416  (mult:c (bit_ior (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))) integer_onep) @0)
1417  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_UNSIGNED (type))
1418   (abs @0)))
1420 /* Similarly (-(X < 0) | 1U) * X into absu (X).  */
1421 (simplify
1422  (mult:c (bit_ior (nop_convert (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1423                   integer_onep) (nop_convert @0))
1424  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1425       && TYPE_UNSIGNED (type)
1426       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1427       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1428   (absu @0)))
1430 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1431 (match negate_expr_p
1432  INTEGER_CST
1433  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1434        && TYPE_UNSIGNED (type))
1435       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1436           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1437 (match negate_expr_p
1438  FIXED_CST)
1439 (match negate_expr_p
1440  (negate @0)
1441  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1442 (match negate_expr_p
1443  REAL_CST
1444  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1445 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1446    ways.  */
1447 (match negate_expr_p
1448  VECTOR_CST
1449  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1450 (match negate_expr_p
1451  (minus @0 @1)
1452  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1453       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1454           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1455           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1457 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1458 (simplify
1459  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1460   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1461        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1462    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1464 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1465 (simplify
1466  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1467  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1468       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1469   (minus (negate @1) @0)))
1471 /* -(A - B) -> B - A.  */
1472 (simplify
1473  (negate (minus @0 @1))
1474  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1475       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1476           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1477           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1478   (minus @1 @0)))
1479 (simplify
1480  (negate (pointer_diff @0 @1))
1481  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1482   (pointer_diff @1 @0)))
1484 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1485 (simplify
1486  (minus @0 negate_expr_p@1)
1487  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1488  (plus @0 (negate @1))))
1490 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
1491 (simplify
1492  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
1493  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
1494       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1495       && single_use (@0))
1496   (mult @1 (negate @2))))
1498 (simplify
1499  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
1500  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1501       && single_use (@0))
1502   (rdiv @1 (negate @2))))
1504 (simplify
1505  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
1506  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1507       && single_use (@0))
1508   (rdiv (negate @1) @2)))
1510 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
1511 (simplify
1512  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
1513  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1514       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
1515   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
1516           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
1517                                              : unsigned_type_for (stype); }
1518    (convert (rshift:ntype (convert:ntype @0) @1)))))
1520 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1521    when profitable.
1522    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1523    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1524    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1525    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1526 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1527  (simplify
1528   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
1529   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1530          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1531          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1532         || types_match (@0, @1))
1533        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1534           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1535           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1536           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1537           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1538        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1539        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1540               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1541            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1542            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1543               mode.  */
1544            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1545            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1546               of its mode.  */
1547            || !type_has_mode_precision_p (type)
1548            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1549               in smaller IL.  */
1550            || (GIMPLE
1551                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1552                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1553                && single_use (@2)
1554                && single_use (@3))))
1555    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
1556  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1557     in smaller IL.  */
1558  (simplify
1559   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
1560   (if (GIMPLE
1561        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1562        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1563        && types_match (type, @0))
1564    (bitop @0 (convert @1)))))
1566 (for bitop (bit_and bit_ior)
1567      rbitop (bit_ior bit_and)
1568   /* (x | y) & x -> x */
1569   /* (x & y) | x -> x */
1570  (simplify
1571   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1572   @0)
1573  /* (~x | y) & x -> x & y */
1574  /* (~x & y) | x -> x | y */
1575  (simplify
1576   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1577   (bitop @0 @1)))
1579 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x */
1580 (simplify
1581   (bit_ior:c (bit_and:cs (bit_ior:cs @0 @1) @2) @0)
1582   (bit_ior (bit_and @2 @1) @0))
1584 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1585 (simplify
1586   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1587   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1589 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1590 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1591  (simplify
1592   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1593   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1594    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1595       folded to a constant.  */
1596    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1597    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1598       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1599       the values involved are such that the operation can't be decided at
1600       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1601       that combination can be decided at compile time.
1603       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1604       oscillation.  */
1605    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1606     (if (cst1)
1607      (bitop @1 { cst1; })
1608      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1609       (if (cst2)
1610        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1612 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1613    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1614 (match truth_valued_p
1615  @0
1616  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1617 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1618  (match truth_valued_p
1619   (op @0 @1)))
1620 (match truth_valued_p
1621   (truth_not @0))
1623 (match (logical_inverted_value @0)
1624  (truth_not @0))
1625 (match (logical_inverted_value @0)
1626  (bit_not truth_valued_p@0))
1627 (match (logical_inverted_value @0)
1628  (eq @0 integer_zerop))
1629 (match (logical_inverted_value @0)
1630  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1631 (match (logical_inverted_value @0)
1632  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1634 /* X & !X -> 0.  */
1635 (simplify
1636  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1637  { build_zero_cst (type); })
1638 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1639 (for op (bit_ior bit_xor)
1640  (simplify
1641   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1642   { constant_boolean_node (true, type); }))
1643 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1644 (for op (eq ne)
1645  (simplify
1646   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1647   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1649 /* ~~x -> x */
1650 (simplify
1651   (bit_not (bit_not @0))
1652   @0)
1654 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1655 (simplify
1656  (bit_not (convert? (negate @0)))
1657  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1658       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1659   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1661 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1662 (simplify
1663  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
1664  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1666 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1667 (simplify
1668  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1669  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1670       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1671   (convert (negate @0))))
1672 (simplify
1673  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1674  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1675       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1676   (convert (negate @0))))
1678 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1679 (simplify
1680  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1681  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1682   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1683 (simplify
1684  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1685  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1686   (convert (bit_xor @0 @1))))
1688 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1689 (simplify
1690  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
1691  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1692   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1694 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1695 (simplify
1696  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1697  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1699 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1700 (simplify
1701  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1702  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1703       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1704   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1706 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1707 (for cmp (gt lt ge le)
1708 (simplify
1709  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1710   (if (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@2))
1711    (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); }))))
1713 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1714    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1715 (for cmp (eq ne)
1716  (simplify
1717   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1718   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1719        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1720        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1721    (cmp @0 @2))))
1723 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1724    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1725 (for cmp (eq ne)
1726  (simplify
1727   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1728   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1729        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1730        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1731    (cmp @0 @2))))
1733 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1734    x * C RELOP y * C into:
1736    x RELOP y for nonnegative C
1737    y RELOP x for negative C  */
1738 (for cmp (lt gt le ge)
1739  (simplify
1740   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1741   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1742        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1743    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1744     (cmp @0 @2)
1745    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1746         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1747     (cmp @2 @0))))))
1749 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1750 (for cmp (le gt)
1751      icmp (gt le)
1752  (simplify
1753   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1754    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1755         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1756         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1757         && (wi::to_wide (@2)
1758             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1759     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1760      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1762 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1763 (for cmp (simple_comparison)
1764  (simplify
1765   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
1766   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
1767        && types_match (@0, @1))
1768    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1769     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1770      (cmp @1 @0)
1771      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1772       (with
1773        {
1774         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1775        }
1776        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
1777     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1778      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1779       (cmp @0 @1)
1780       (with
1781        {
1782         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1783        }
1784        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
1786 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1787 (for cmp (simple_comparison)
1788  (simplify
1789   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1790   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1791        && integer_nonzerop (@1)
1792        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1793        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1794    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1795            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1796                                                    &neg_overflow); }
1797     (switch
1798      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1799        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1800         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1801         (if (code == LT_EXPR)
1802          (lt @0 { lo; })
1803          (ge @0 { lo; }))))
1804      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1805        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1806         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1807         (if (code == LE_EXPR)
1808          (le @0 { hi; })
1809          (gt @0 { hi; }))))
1810      (if (!lo && !hi)
1811       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1812      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1813       (ge @0 { lo; }))
1814      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1815       (le @0 { hi; }))
1816      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1817       (lt @0 { lo; }))
1818      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1819       (gt @0 { hi; }))
1820      (if (GENERIC)
1821       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1822                            lo, hi); })
1823      (with
1824       {
1825         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1826         if (etype)
1827           {
1828             hi = fold_convert (etype, hi);
1829             lo = fold_convert (etype, lo);
1830             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1831           }
1832       }
1833       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1834        (if (code == EQ_EXPR)
1835         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1836         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1838 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1839 (for op (lt le ge gt)
1840  (simplify
1841   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1842   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1843        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1844    (op @0 @1))))
1845 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1846 (for op (eq ne minus)
1847  (simplify
1848   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1849   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1850        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1851            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1852    (op @0 @1))))
1854 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1855 (for op (lt le ge gt)
1856  (simplify
1857   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1858   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1859        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1860    (op @0 @1))))
1861 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1862 (for op (eq ne minus)
1863  (simplify
1864   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1865   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1866        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1867            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1868    (op @0 @1))))
1869 /* And for pointers...  */
1870 (for op (simple_comparison)
1871  (simplify
1872   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1873   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1874    (op @0 @1))))
1875 (simplify
1876  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1877  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1878       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1879   (pointer_diff @0 @1)))
1881 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1882 (for op (lt le ge gt)
1883  (simplify
1884   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1885   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1886        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1887    (op @1 @0))))
1888 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1889 (for op (eq ne minus)
1890  (simplify
1891   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1892   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1893        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1894            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1895    (op @1 @0))))
1896 /* And for pointers...  */
1897 (for op (simple_comparison)
1898  (simplify
1899   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1900   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1901    (op @1 @0))))
1902 (simplify
1903  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1904  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1905       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1906   (pointer_diff @1 @0)))
1908 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1909 (for op (lt le gt ge)
1910  (simplify
1911   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1912   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1913        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1914        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1915        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1916    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1917 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1918 (for op (eq ne)
1919  (simplify
1920   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1921   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1922        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1923            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1924        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1925        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1926        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1927    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1928  (simplify
1929   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1930   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1931        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1932        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1933    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1935 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1936    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1937 (for op (simple_comparison)
1938  (simplify
1939   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1940   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1941        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1942            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1943                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1944        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1945    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1947 /* Transform:
1948    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1949    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1950 (for cmp (eq ne)
1951      ocmp (lt ge)
1952  (simplify
1953   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1954   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1955        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1956        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1957        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1958    (ocmp @0 @1))))
1960 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1961 (for cmp (eq ne)
1962  (simplify
1963   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1964   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1965    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1967 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1968    possibly set.  */
1969 (match with_possible_nonzero_bits
1970  INTEGER_CST@0)
1971 (match with_possible_nonzero_bits
1972  SSA_NAME@0
1973  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1974 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1975 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1976  with_possible_nonzero_bits@0)
1977 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1978  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1980 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1981    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1982 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1983  INTEGER_CST@0)
1984 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1985  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1987 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1988 (for cmp (eq ne)
1989  (simplify
1990   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1991   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1992    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1994 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1995    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1996    zero throughout its computed value range,
1997    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1998    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1999    and 0's otherwise.
2000    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2001    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2002    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2004 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2005      outer_op (bit_xor bit_ior)
2006 (simplify
2007  (outer_op
2008   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2009  (with
2010   {
2011     bool fail = false;
2012     wide_int zero_mask_not;
2013     wide_int C0;
2014     wide_int cst_emit;
2016     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2017       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2018     else
2019       fail = true;
2021     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2022       {
2023         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2024         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2025       }
2026     else
2027       {
2028         C0 = wi::to_wide (@0);
2029         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2030       }
2031   }
2032   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2033    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2034    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2035     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2037 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2038 (simplify
2039   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2040   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2042 /* Pattern match
2043      tem1 = (long) ptr1;
2044      tem2 = (long) ptr2;
2045      tem3 = tem2 - tem1;
2046      tem4 = (unsigned long) tem3;
2047      tem5 = ptr1 + tem4;
2048    and produce
2049      tem5 = ptr2;  */
2050 (simplify
2051   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2052   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2053   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2054        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2055             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2056    @1))
2057 (simplify
2058   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2059   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2060    (convert @1)))
2062 /* Pattern match
2063      tem = (sizetype) ptr;
2064      tem = tem & algn;
2065      tem = -tem;
2066      ... = ptr p+ tem;
2067    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2068      ... = ptr & ~algn;  */
2069 (simplify
2070   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2071   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2072    (bit_and @0 { algn; })))
2074 /* Try folding difference of addresses.  */
2075 (simplify
2076  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2077  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2078   (with { poly_int64 diff; }
2079    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2080     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2081 (simplify
2082  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2083  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2084   (with { poly_int64 diff; }
2085    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2086     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2087 (simplify
2088  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2089  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2090       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2091   (with { poly_int64 diff; }
2092    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2093     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2094 (simplify
2095  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2096  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2097       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2098   (with { poly_int64 diff; }
2099    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2100     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2102 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2103 (simplify
2104  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2105  (with { poly_int64 diff; }
2106    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2107     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2109 /* (&a+b) !=/== (&a[1] + c) ->  sizeof(a[0]) + b !=/== c */
2110 (for neeq (ne eq)
2111  (simplify
2112   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2113    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2114     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2115      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2117 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2118 (simplify
2119  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2120  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2121   { build_fold_addr_expr_with_type
2122       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2123                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2124                type); }))
2126 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2127    be able to fold this expression using the object or function's
2128    alignment.  */
2129 (simplify
2130  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2131  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2132       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2133   (with
2134    {
2135      unsigned int align;
2136      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2137      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2138    }
2139    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2140     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2141                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2143 (match min_value
2144  INTEGER_CST
2145  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2146       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::min_value (type)))))
2148 (match max_value
2149  INTEGER_CST
2150  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2151       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::max_value (type)))))
2153 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2154    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2155 (for eqne (eq ne)
2156  (simplify
2157   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2158    (switch
2159     (if (eqne == EQ_EXPR)
2160      { constant_boolean_node (false, type); })
2161     (if (eqne == NE_EXPR)
2162      @2)
2163     )))
2165 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2166    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2167 (for eqne (eq ne)
2168  (simplify
2169   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2170    (switch
2171     (if (eqne == EQ_EXPR)
2172      { constant_boolean_node (false, type); })
2173     (if (eqne == NE_EXPR)
2174      @2)
2175     )))
2177 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2178 (simplify
2179  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2180   @2)
2182 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2183 (simplify
2184  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2185   @2)
2187 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2188 (simplify
2189  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2190   @2)
2192 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
2193 (simplify
2194  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
2195   { constant_boolean_node (true, type); })
2197 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
2198 (simplify
2199  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
2200   @2)
2202 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
2203 (simplify
2204  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
2205   @2)
2207 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
2208    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
2209 (for eqne (eq ne)
2210  (simplify
2211   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2212    (switch
2213     (if (eqne == EQ_EXPR)
2214      @2)
2215     (if (eqne == NE_EXPR)
2216      { constant_boolean_node (true, type); }))))
2218 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
2219 (simplify
2220  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:s @0 @1))
2221   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2222        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2223   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2225 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
2226 (simplify
2227  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:s @0 @1))
2228   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2229        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2230   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2232 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
2233    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2235 (for code1 (eq ne)
2236  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2237   (simplify
2238    (bit_and:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2239     (with
2240      {
2241       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2242       bool val;
2243       switch (code2)
2244          {
2245         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2246         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2247         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2248         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2249         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2250         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2251         default: gcc_unreachable ();
2252         }
2253      }
2254      (switch
2255       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
2256       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
2257       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4))))))
2259 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).  */
2261 (for code1 (lt le gt ge)
2262  (for code2 (lt le gt ge)
2263   (simplify
2264   (bit_and (code1:c@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2:c@4 @0 INTEGER_CST@2))
2265    (with
2266     {
2267      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2268     }
2269     (switch
2270      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2271      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2272           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2273       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2274        @3
2275        @4))
2276      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2277      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2278           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2279       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2280        @3
2281        @4))
2282      /* Check for singleton ranges.  */
2283      (if (cmp == 0
2284           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
2285             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
2286       (eq @0 @1))
2287      /* Check for disjoint ranges.  */
2288      (if (cmp <= 0
2289           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2290           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2291       { constant_boolean_node (false, type); })
2292      (if (cmp >= 0
2293           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2294           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2295       { constant_boolean_node (false, type); })
2296      )))))
2298 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
2299    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2301 (for code1 (eq ne)
2302  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2303   (simplify
2304    (bit_ior:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2305     (with
2306      {
2307       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2308       bool val;
2309       switch (code2)
2310         {
2311         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2312         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2313         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2314         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2315         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2316         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2317         default: gcc_unreachable ();
2318         }
2319      }
2320      (switch
2321       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
2322       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
2323       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3))))))
2325 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).  */
2327 (for code1 (lt le gt ge)
2328  (for code2 (lt le gt ge)
2329   (simplify
2330   (bit_ior (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2331    (with
2332     {
2333      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2334     }
2335     (switch
2336      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2337      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2338           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2339       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2340        @4
2341        @3))
2342      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2343      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2344           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2345       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2346        @4
2347        @3))
2348      /* Check for singleton ranges.  */
2349      (if (cmp == 0
2350           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
2351               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
2352       (ne @0 @2))
2353      /* Check for disjoint ranges.  */
2354      (if (cmp >= 0
2355           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2356           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2357       { constant_boolean_node (true, type); })
2358      (if (cmp <= 0
2359           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2360           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2361       { constant_boolean_node (true, type); })
2362      )))))
2364 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2365 (if (!TYPE_SATURATING (type))
2367  /* Contract negates.  */
2368  /* A + (-B) -> A - B */
2369  (simplify
2370   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
2371   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
2372   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2373        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2374    (with
2375     {
2376      tree t1 = type;
2377      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2378          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2379        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2380     }
2381     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2382  /* A - (-B) -> A + B */
2383  (simplify
2384   (minus @0 (convert? (negate @1)))
2385   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2386        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2387    (with
2388     {
2389      tree t1 = type;
2390      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2391          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2392        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2393     }
2394     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2395  /* -(T)(-A) -> (T)A
2396     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
2397     happen without overflow.  */
2398  (simplify
2399   (negate (convert (negate @1)))
2400   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2401        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2402            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2403                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2404        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2405        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2406    (convert @1)))
2407  (simplify
2408   (negate (convert negate_expr_p@1))
2409   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
2410        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
2411             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2412             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
2413            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
2414    (convert (negate @1))))
2415  (simplify
2416   (negate (nop_convert? (negate @1)))
2417   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2418        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2419    (view_convert @1)))
2421  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
2422     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
2423  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
2424       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2426   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2427      irrespective of overflow issues.  */
2428   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
2429   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
2430   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
2431   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
2432   (simplify
2433    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2434    (view_convert @1))
2435   (simplify
2436    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2437    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2438         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2439    (negate (view_convert @1))
2440    (view_convert (negate @1))))
2441   (simplify
2442    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
2443    (view_convert @0))
2444   (simplify
2445    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
2446     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2447          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2448      (negate (view_convert @1))
2449      (view_convert (negate @1))))
2450   (simplify
2451    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
2452    (view_convert @1))
2453   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
2454   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
2455   /* More cases are handled with comparisons.  */
2456   (simplify
2457    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
2458    (plus @2 @1))
2459   (simplify
2460    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
2461    (minus @2 @1))
2462   (simplify
2463    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
2464    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2465         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
2466     (pointer_diff @2 @1)))
2467   (simplify
2468    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
2469    (plus @1 @2))
2471   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
2472      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2473      scalars.  */
2474   (for outer_op (plus minus)
2475    (for inner_op (plus minus)
2476         neg_inner_op (minus plus)
2477     (simplify
2478      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
2479                CONSTANT_CLASS_P@2)
2480      /* If one of the types wraps, use that one.  */
2481      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2482       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2483          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2484       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2485        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2486         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
2487         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
2488       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2489            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2490        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2491         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
2492         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
2493        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
2494           directly as we would introduce undefined overflow, for example
2495           with (a - 1) + INT_MIN.  */
2496        (if (types_match (type, @0))
2497         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
2498                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2499                                         type, @1, @2); }
2500          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2501           (inner_op @0 { cst; } )
2502           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
2503           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
2504                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
2505            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
2506            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2507            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2508             (if (utype)
2509              (view_convert (inner_op
2510                             (view_convert:utype @0)
2511                             (view_convert:utype
2512                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2514   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2515   (for outer_op (plus minus)
2516    (simplify
2517     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
2518     /* If one of the types wraps, use that one.  */
2519     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2520      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2521         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2522      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2523       (minus (outer_op (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
2524      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2525           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2526       (view_convert (minus (outer_op @1 (view_convert @2)) @0))
2527       (if (types_match (type, @0))
2528        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2529         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2530          (minus { cst; } @0))))))))
2532   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
2533      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2534      scalars.  */
2535   (simplify
2536    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
2537    /* If one of the types wraps, use that one.  */
2538    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2539     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2540       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2541     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2542      (plus (view_convert @0) (minus @1 (view_convert @2))))
2543     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2544          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2545      (view_convert (plus @0 (minus (view_convert @1) @2)))
2546      (if (types_match (type, @0))
2547       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2548        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2549         (plus { cst; } @0)))))))
2551 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
2552 #if GIMPLE
2553   (simplify
2554    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
2555     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2556          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2557          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2558          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
2559      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
2560         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
2561      (with
2562       {
2563         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
2564                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
2565         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2567         wide_int w1
2568           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
2569                             TYPE_SIGN (inner_type));
2571         value_range vr;
2572         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
2573             && vr.kind () == VR_RANGE)
2574           {
2575             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
2576             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
2577             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
2578             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
2579           }
2580       }
2581      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
2582       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
2583      )))
2584 #endif
2586 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
2587 #if GIMPLE
2588   (for op (plus minus)
2589    (simplify
2590     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2591      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2592           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2593           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2594           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2595           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2596           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2597        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
2598 #endif
2600 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
2601    to a simple value.  */
2602 #if GIMPLE
2603   (for op (plus minus)
2604    (simplify
2605     (op (convert @0) (convert @1))
2606      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2607           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2608           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2609           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
2610           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2611           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2612       (convert (op! @0 @1)))))
2613 #endif
2615   /* ~A + A -> -1 */
2616   (simplify
2617    (plus:c (bit_not @0) @0)
2618    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2619     { build_all_ones_cst (type); }))
2621   /* ~A + 1 -> -A */
2622   (simplify
2623    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2624    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2625     (negate (convert @0))))
2627   /* -A - 1 -> ~A */
2628   (simplify
2629    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2630    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2631         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2632     (bit_not (convert @0))))
2634   /* -1 - A -> ~A */
2635   (simplify
2636    (minus integer_all_onesp @0)
2637    (bit_not @0))
2639   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2640   (simplify
2641    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2642     (convert? @0))
2643    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2644         /* For integer types, if A has a smaller type
2645            than T the result depends on the possible
2646            overflow in P + A.
2647            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2648            However, if an overflow in P + A would cause
2649            undefined behavior, we can assume that there
2650            is no overflow.  */
2651         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2652             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2653     (convert @1)))
2654   (simplify
2655    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2656     (convert @0))
2657    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2658         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2659            final type requires a sign- or zero-extension,
2660            then we have to punt - it is not defined which
2661            one is correct.  */
2662         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2663             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2664             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2665     (convert @1)))
2666    (simplify
2667     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2668     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2669        thus sign-extended if necessary.  */
2670     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2671      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2672         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2673         we don't want to diagnose overflow here.  */
2674      (convert (view_convert:stype @1))))
2676   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2677   (simplify
2678    (minus (convert? @0)
2679     (convert (plus:c @@0 @1)))
2680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2681         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2682         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2683     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2684      (convert (negate (convert:utype @1))))
2685     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2686          /* For integer types, if A has a smaller type
2687             than T the result depends on the possible
2688             overflow in P + A.
2689             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2690             However, if an overflow in P + A would cause
2691             undefined behavior, we can assume that there
2692             is no overflow.  */
2693          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2694              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2695      (negate (convert @1)))))
2696   (simplify
2697    (minus (convert @0)
2698     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2699    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2700         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2701         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2702     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2703      (convert (negate (convert:utype @1))))
2704     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2705          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2706             final type requires a sign- or zero-extension,
2707             then we have to punt - it is not defined which
2708             one is correct.  */
2709          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2710              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2711              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2712      (negate (convert @1)))))
2713    (simplify
2714     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2715     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2716        thus sign-extended if necessary.  */
2717     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2718      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2719         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2720         we don't want to diagnose overflow here.  */
2721      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2723   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2724   (simplify
2725    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2726     (convert (plus:c @0 @2)))
2727    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2728         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2729         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2730         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2731     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2732      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2733     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2734           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2735          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2736              /* For integer types, if A has a smaller type
2737                 than T the result depends on the possible
2738                 overflow in P + A.
2739                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2740                 However, if an overflow in P + A would cause
2741                 undefined behavior, we can assume that there
2742                 is no overflow.  */
2743              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2744                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2745                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2746                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2747      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2748   (simplify
2749    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2750     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2751    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2752         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2753         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2754     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2755      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2756     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2757          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2758             final type requires a sign- or zero-extension,
2759             then we have to punt - it is not defined which
2760             one is correct.  */
2761          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2762              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2763              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2764              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2765              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2766      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2767    (simplify
2768     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
2769      (pointer_diff @0 @1))
2770    (simplify
2771     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2772     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2773        thus sign-extended if necessary.  */
2774     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2775      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2776         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2777         we don't want to diagnose overflow here.  */
2778      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2779             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2781 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2782     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2783 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2784      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2785  (for plusminus (plus minus)
2786   (simplify
2787    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2788    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2789         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2790         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2791             && tree_expr_nonzero_p (@0)
2792             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2793     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
2794      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2795         original operand (but not on both).  */
2796      (mult (plusminus @1 @2) @0)
2797 #if GIMPLE
2798      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
2799 #endif
2800   )))
2801   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2802   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2803    (simplify
2804     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2805     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2806           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2807           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
2808              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
2809              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
2810              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
2811           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2812               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
2813                    && expr_not_equal_to (@0,
2814                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
2815                   || (plusminus == PLUS_EXPR
2816                       ? expr_not_equal_to (@2,
2817                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
2818                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
2819                       : (expr_not_equal_to (@2,
2820                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
2821                          && expr_not_equal_to (@2,
2822                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
2823                                 + 1))))))
2824          && single_use (@3))
2825      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2826    (simplify
2827     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2828     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2829           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2830           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
2831              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
2832              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
2833              for @0 0 and @2 min.  */
2834           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2835               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
2836                    && (plusminus == MINUS_EXPR
2837                        || expr_not_equal_to (@0,
2838                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2839                   || expr_not_equal_to (@2,
2840                         (plusminus == PLUS_EXPR
2841                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
2842                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
2843          && single_use (@3))
2844      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2846 #if GIMPLE
2847 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
2848    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
2849 (simplify
2850  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
2851   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2852        && tree_fits_uhwi_p (@1)
2853        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
2854        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2855            || optab_handler (smul_optab,
2856                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
2857    (with { tree t = type;
2858            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
2859            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
2860                                              element_precision (type));
2861            w += 1;
2862            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
2863                                         : t, w);
2864            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
2865     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
2866 (simplify
2867  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
2868   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2869        && tree_fits_uhwi_p (@1)
2870        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
2871        && tree_fits_uhwi_p (@2)
2872        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
2873        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2874            || optab_handler (smul_optab,
2875                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
2876    (with { tree t = type;
2877            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
2878            unsigned int prec = element_precision (type);
2879            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
2880            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
2881            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
2882                                         : t, w);
2883            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
2884     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
2885 #endif
2887 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
2888    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
2889    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
2890 (for op (bit_ior bit_xor)
2891  (simplify
2892   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
2893       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
2894   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2895        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
2896    (mult @1
2897          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
2898  (simplify
2899   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
2900         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
2901   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2902        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
2903        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
2904    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
2905            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
2906                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
2907     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
2908  (simplify
2909   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
2910         @1)
2911   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2912        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
2913    (mult @1
2914          { wide_int_to_tree (type,
2915                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
2916  (simplify
2917   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
2918       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
2919   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2920        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
2921        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
2922        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
2923    (with { tree t = type;
2924            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
2925              t = unsigned_type_for (t);
2926            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
2927            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
2928                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
2929     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
2930  (simplify
2931   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
2932         @1)
2933   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2934        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
2935        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
2936    (with { tree t = type;
2937            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
2938              t = unsigned_type_for (t);
2939            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
2940            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
2941     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
2943 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2945 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2946  (simplify
2947   (minmax @0 @0)
2948   @0))
2949 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2950 (simplify
2951  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2952  @1)
2953 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2954 (simplify
2955  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2956  @1)
2957 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2958 (simplify
2959  (max:c @0 (negate @0))
2960  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2961       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2962           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2963   (abs @0)))
2964 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2965 (simplify
2966  (min:c @0 (negate @0))
2967  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2968       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2969           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2970   (negate (abs @0))))
2971 (simplify
2972  (min @0 @1)
2973  (switch
2974   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2975        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2976        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2977    @1)
2978   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2979        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2980        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2981    @0)))
2982 (simplify
2983  (max @0 @1)
2984  (switch
2985   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2986        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2987        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2988    @1)
2989   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2990        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2991        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2992    @0)))
2994 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2995 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2996 (simplify
2997  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2998   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2999    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3000     @2
3001     @0)))
3003 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3004 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3005 (simplify
3006  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3007   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3008    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3009     @0
3010     @2)))
3012 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3013    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3014 (for minmax (min max)
3015      cmp (lt gt)
3016  (simplify
3017   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3018   (with
3019    {
3020      poly_int64 off0, off1;
3021      tree base0, base1;
3022      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3023                                   off0, off1, GENERIC);
3024    }
3025    (if (equal == 1)
3026     (if (minmax == MIN_EXPR)
3027      (if (known_le (off0, off1))
3028       @2
3029       (if (known_gt (off0, off1))
3030        @3))
3031      (if (known_ge (off0, off1))
3032       @2
3033       (if (known_lt (off0, off1))
3034        @3)))))))
3036 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
3037    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
3038 (for minmax (min max)
3039  (simplify
3040   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
3041   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3042        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
3043        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
3044        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
3045    (minmax @1 (convert @2)))))
3047 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3048  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
3049     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
3050  (simplify
3051   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
3052   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
3053        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
3054    @0)))
3055 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
3056    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
3057    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
3058    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
3059    worry about it either.  */
3060 (if (flag_finite_math_only)
3061  (simplify
3062   (FMIN_ALL @0 @1)
3063   (min @0 @1))
3064  (simplify
3065   (FMAX_ALL @0 @1)
3066   (max @0 @1)))
3067 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
3068 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
3069      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
3070  (simplify
3071   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
3072   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3073        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3074            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3075    (negate (maxmin @0 @1)))))
3076 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
3077    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
3078 (for minmax (min max)
3079  maxmin (max min)
3080  (simplify
3081   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
3082   (bit_not (maxmin @0 @1))))
3084 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
3085 (for minmax (min min max max)
3086      cmp    (eq  ne  eq  ne )
3087      out    (le  gt  ge  lt )
3088  (simplify
3089   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
3090   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3091    (out @0 @1))))
3092 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
3093    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
3094 (for cmp (eq ne)
3095  (simplify
3096   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3097   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3098                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3099    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3100    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3101                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3102     (cmp @0 @2)))))
3103 (for cmp (eq ne)
3104  (simplify
3105   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3106   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3107                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3108    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3109    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3110                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3111     (cmp @0 @2)))))
3112 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
3113 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
3114      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
3115      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
3116  (simplify
3117   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3118   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
3120 /* X <= MAX(X, Y) -> true
3121    X > MAX(X, Y) -> false 
3122    X >= MIN(X, Y) -> true
3123    X < MIN(X, Y) -> false */
3124 (for minmax (min     min     max     max     )
3125      cmp    (ge      lt      le      gt      )
3126  (simplify
3127   (cmp @0 (minmax:c @0 @1))
3128   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
3130 /* Undo fancy way of writing max/min or other ?: expressions,
3131    like a - ((a - b) & -(a < b)), in this case into (a < b) ? b : a.
3132    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
3133 (for cmp (simple_comparison)
3134  (simplify
3135   (minus @0 (bit_and:c (minus @0 @1)
3136                        (convert? (negate@4 (convert? (cmp@5 @2 @3))))))
3137   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3138        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@4))
3139        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@4)) != BOOLEAN_TYPE
3140        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
3141        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)) >= TYPE_PRECISION (type)
3142            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@4)))
3143        && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3144    (cond (cmp @2 @3) @1 @0)))
3145  (simplify
3146   (plus:c @0 (bit_and:c (minus @1 @0)
3147                         (convert? (negate@4 (convert? (cmp@5 @2 @3))))))
3148   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3149        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@4))
3150        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@4)) != BOOLEAN_TYPE
3151        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
3152        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)) >= TYPE_PRECISION (type)
3153            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@4)))
3154        && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3155    (cond (cmp @2 @3) @1 @0)))
3156  /* Similarly with ^ instead of - though in that case with :c.  */
3157  (simplify
3158   (bit_xor:c @0 (bit_and:c (bit_xor:c @0 @1)
3159                            (convert? (negate@4 (convert? (cmp@5 @2 @3))))))
3160   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3161        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@4))
3162        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@4)) != BOOLEAN_TYPE
3163        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
3164        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)) >= TYPE_PRECISION (type)
3165            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@4)))
3166        && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3167    (cond (cmp @2 @3) @1 @0))))
3169 /* Simplifications of shift and rotates.  */
3171 (for rotate (lrotate rrotate)
3172  (simplify
3173   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
3174   @0))
3176 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
3177 (simplify
3178  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
3179  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
3180   @0))
3182 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
3183 (simplify
3184  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
3185  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
3186   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
3187   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3189 (simplify
3190  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
3191  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
3192       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
3193          long as the low TYPE_PRECISION (type)
3194          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
3195       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3196       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3197       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3198       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3199       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
3200           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
3201                         TYPE_PRECISION (type)
3202                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
3203   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3205 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
3206    types.  */
3207 (simplify
3208  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
3209  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
3210       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
3211   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3213 /* Optimize x >> x into 0 */
3214 (simplify
3215  (rshift @0 @0)
3216   { build_zero_cst (type); })
3218 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
3219  (simplify
3220   (shiftrotate @0 integer_zerop)
3221   (non_lvalue @0))
3222  (simplify
3223   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
3224   @0)
3225  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
3226     if vector2 is uniform.  */
3227  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
3228   (simplify
3229    (shiftrotate @0 vec@1)
3230    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
3231     (if (tem)
3232      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
3234 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
3235    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
3236 #if GIMPLE
3237 (for shift (lshift rshift)
3238  (simplify
3239   (shift @0 SSA_NAME@1)
3240    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3241     (with {
3242       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
3243       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
3244      }
3245      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
3246       @0)))))
3247 #endif
3249 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
3250    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
3251 (simplify
3252  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
3253  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
3254                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
3255                                            element_precision (type)), @1); }))
3257 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
3258 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
3259  (simplify
3260   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3261   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
3262    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3263         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3264         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3265         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
3266     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
3267                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
3268      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
3269         being well defined.  */
3270      (if (low >= prec)
3271       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
3272        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
3273        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
3274         { build_zero_cst (type); }
3275         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
3276       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
3279 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
3280 (simplify
3281  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
3282   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
3283    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
3284    { build_zero_cst (type); }))
3286 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
3287    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
3288    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.  */
3289 (for cmp (ne eq)
3290      icmp (eq ne)
3291  (simplify
3292   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3293    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3294            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3295     (if (c1 < c2)
3296      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3297      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
3298  (simplify
3299   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3300    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3301     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3302             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3303      (if (c1 > c2)
3304       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3305       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); }))))))
3307 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
3308    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
3309    if CST2 != 0.  */
3310 (for cmp (ne eq)
3311  (simplify
3312   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
3313   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
3314    (if (cand < 0
3315         || (!integer_zerop (@2)
3316             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
3317     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3318     (if (!integer_zerop (@2)
3319          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
3320      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
3322 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
3323         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
3324    if the new mask might be further optimized.  */
3325 (for shift (lshift rshift)
3326  (simplify
3327   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
3328            INTEGER_CST@2)
3329    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
3330         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3331         && tree_fits_uhwi_p (@1)
3332         && tree_to_uhwi (@1) > 0
3333         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
3334     (with
3335      {
3336        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
3337        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
3338        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
3339        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
3340        unsigned int prec;
3342        if (shift == LSHIFT_EXPR)
3343          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
3344        else if (shift == RSHIFT_EXPR
3345                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
3346          {
3347            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
3348            tree arg00 = @0;
3349            /* See if more bits can be proven as zero because of
3350               zero extension.  */
3351            if (@3 != @0
3352                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3353              {
3354                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3355                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
3356                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
3357                  {
3358                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
3359                    /* See if we can shorten the right shift.  */
3360                    if (shiftc < prec)
3361                      shift_type = inner_type;
3362                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
3363                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
3364                       is all ones.  */
3365                  }
3366              }
3367            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
3368            if (shiftc < prec)
3369              {
3370                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
3371                zerobits <<= prec - shiftc;
3372              }
3373            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
3374               can contain actually sign bits, so no transformation is
3375               possible, unless MASK masks them all away.  In that
3376               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
3377            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
3378                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
3379              {
3380                if ((mask & zerobits) == 0)
3381                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
3382                else
3383                  zerobits = 0;
3384              }
3385          }
3386      }
3387      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
3388      (if ((mask & zerobits) == mask)
3389       { build_int_cst (type, 0); }
3390       (with { newmask = mask | zerobits; }
3391        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
3392         (with
3393          {
3394            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
3395               mode's mask.  */
3396            for (prec = BITS_PER_UNIT;
3397                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
3398              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
3399                break;
3400          }
3401          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3402               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
3403           (with
3404            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
3405            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
3406             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
3407              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
3408              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
3410 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
3411    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
3412 (for shift (lshift rshift)
3413  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
3414   (simplify
3415    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
3416    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3417     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
3418      (if (mask)
3419       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
3421 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
3422 (simplify
3423  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3424   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3425        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
3426            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3427            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
3428    (with
3429     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
3430      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
3432 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
3433    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
3434 (for rotate (lrotate rrotate)
3435  (simplify
3436   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3437    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
3438          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3439          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
3440         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
3441             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
3442     (with
3443      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
3444       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
3446 (for cmp (eq ne)
3447  (for rotate (lrotate rrotate)
3448       invrot (rrotate lrotate)
3449   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
3450   (simplify
3451    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
3452    (cmp @1 @2))
3453   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
3454   (simplify
3455    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3456    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
3457   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
3458   (simplify
3459    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
3460     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
3461      (cmp @0 @2)))))
3463 /* Both signed and unsigned lshift produce the same result, so use
3464    the form that minimizes the number of conversions.  Postpone this
3465    transformation until after shifts by zero have been folded.  */
3466 (simplify
3467  (convert (lshift:s@0 (convert:s@1 @2) INTEGER_CST@3))
3468  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3469       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
3470       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3471       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) <= TYPE_PRECISION (type)
3472       && !integer_zerop (@3))
3473   (lshift (convert @2) @3)))
3475 /* Simplifications of conversions.  */
3477 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
3478 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
3479  (simplify
3480   (cvt @0)
3481   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3482        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
3483    @0)))
3485 /* Contract view-conversions.  */
3486 (simplify
3487   (view_convert (view_convert @0))
3488   (view_convert @0))
3490 /* For integral conversions with the same precision or pointer
3491    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
3492 (simplify
3493   (view_convert @0)
3494   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
3495        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3496        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3497    (convert @0)))
3499 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
3500    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
3501 (simplify
3502   (view_convert (convert@0 @1))
3503   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3504        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3505        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
3506        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3507            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3508                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
3509    (view_convert @1)))
3511 /* Simplify a view-converted empty constructor.  */
3512 (simplify
3513   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
3514   (if (TREE_CODE (@0) != SSA_NAME
3515        && CONSTRUCTOR_NELTS (@0) == 0)
3516    { build_zero_cst (type); }))
3518 /* Re-association barriers around constants and other re-association
3519    barriers can be removed.  */
3520 (simplify
3521  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
3522  @0)
3523 (simplify
3524  (paren (paren@1 @0))
3525  @1)
3527 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
3528 (for ocvt (convert float fix_trunc)
3529  (for icvt (convert float)
3530   (simplify
3531    (ocvt (icvt@1 @0))
3532    (with
3533     {
3534       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
3535       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
3536       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
3537       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
3538       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
3539       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
3540       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
3541       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
3542       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
3543       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
3544       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
3545       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
3546       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
3547       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
3548       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
3549       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
3550       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
3551       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
3552       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
3553       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
3554     }
3555    (switch
3556     /* In addition to the cases of two conversions in a row
3557        handled below, if we are converting something to its own
3558        type via an object of identical or wider precision, neither
3559        conversion is needed.  */
3560     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3561           || (GENERIC
3562               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
3563          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
3564              || (inter_float && final_float))
3565          && inter_prec >= final_prec)
3566      (ocvt @0))
3568     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
3569        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
3570        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
3571        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
3572        then we sometimes need the middle conversion.  */
3573     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
3574          && (final_int || final_float)
3575          && inter_prec >= inside_prec
3576          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
3577      (ocvt @0))
3579     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
3580        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
3581        final conversion does not change precision we can drop the
3582        intermediate conversion.  */
3583     (if (inside_int && inter_int && final_int
3584          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
3585               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
3586              || final_prec == inter_prec))
3587      (ocvt @0))
3589     /* Two conversions in a row are not needed unless:
3590         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3591         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3592         - the intermediate type is narrower than both initial and
3593           final, or
3594         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3595           and the outermost type is wider than the intermediate, or
3596         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3597           intermediate and final types differ, or
3598         - the final type is a pointer type and the precisions of the
3599           initial and intermediate types differ.  */
3600     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3601          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3602          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3603          && ! (inside_int && inter_int
3604                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3605                && inter_prec < final_prec)
3606          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
3607              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
3608          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
3609          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
3610      (ocvt @0))
3612     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
3613        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
3614     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
3615          && final_int && inter_int && inside_int
3616          && final_prec == inside_prec
3617          && final_prec > inter_prec
3618          && inter_unsignedp)
3619      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
3620                               (inside_type,
3621                                wi::mask (inter_prec, false,
3622                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
3624     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
3625        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
3626        floating-point conversion.  */
3627     (if (GIMPLE /* PR66211 */
3628          && inside_int && inter_float && final_int &&
3629          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
3630          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
3631      (convert @0)))))))
3633 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
3634    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
3635    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
3636 #if GIMPLE
3637 (simplify
3638    (float (fix_trunc @0))
3639    (if (!flag_trapping_math
3640         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
3641         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
3642                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
3643       (IFN_TRUNC @0)))
3644 #endif
3646 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
3647    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
3648    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
3649 (simplify
3650   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
3651   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3652        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3653        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3654        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
3655                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
3656    (convert @0)))
3659 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
3660 (simplify
3661   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
3662   (convert @0))
3664 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
3665 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
3666      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
3667   (simplify
3668    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
3669    @0))
3671 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
3672 (for op (plus minus)
3673  (simplify
3674   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
3675   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
3676        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
3677    (with
3678      {
3679        wi::overflow_type overflow;
3680        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3681                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
3682      }
3683      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
3684          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
3685       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
3686       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3687        (convert (op (convert:utype @0)
3688                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
3690 /* Canonicalization of binary operations.  */
3692 /* Convert X + -C into X - C.  */
3693 (simplify
3694  (plus @0 REAL_CST@1)
3695  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3696   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
3697    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
3698     (minus @0 { tem; })))))
3700 /* Convert x+x into x*2.  */
3701 (simplify
3702  (plus @0 @0)
3703  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3704   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
3705   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
3706    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
3708 /* 0 - X  ->  -X.  */
3709 (simplify
3710  (minus integer_zerop @1)
3711  (negate @1))
3712 (simplify
3713  (pointer_diff integer_zerop @1)
3714  (negate (convert @1)))
3716 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
3717    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
3718    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
3719 (simplify
3720  (minus real_zerop@0 @1)
3721  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
3722   (negate @1)))
3724 /* Transform x * -1 into -x.  */
3725 (simplify
3726  (mult @0 integer_minus_onep)
3727  (negate @0))
3729 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
3730    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
3731 (simplify
3732  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
3733  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
3734       && single_use (@3)
3735       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
3736   (mult (mult @0 @2) @1)))
3738 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
3739    number.  */
3740 (match compositional_complex
3741  (convert? (complex @0 @1)))
3743 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
3744 (simplify
3745  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
3746  @0)
3747 (simplify
3748  (realpart (complex @0 @1))
3749  @0)
3750 (simplify
3751  (imagpart (complex @0 @1))
3752  @1)
3754 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
3755 (simplify
3756  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
3757  (convert (realpart @0)))
3758 (simplify
3759  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
3760  (convert (negate (imagpart @0))))
3761 (for part (realpart imagpart)
3762  (for op (plus minus)
3763   (simplify
3764    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
3765    (convert (op (part @0) (part @1))))))
3766 (simplify
3767  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
3768  (convert (COS @0)))
3769 (simplify
3770  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
3771  (convert (SIN @0)))
3773 /* conj(conj(x)) -> x  */
3774 (simplify
3775  (conj (convert? (conj @0)))
3776  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
3777   (convert @0)))
3779 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
3780 (simplify
3781  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
3782  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
3783   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
3785 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
3786 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
3787             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
3788  (simplify
3789   (bswap (bswap @0))
3790   @0)
3791  (simplify
3792   (bswap (bit_not (bswap @0)))
3793   (bit_not @0))
3794  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
3795   (simplify
3796    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
3797    (bitop @0 (bswap @1))))
3798  (for cmp (eq ne)
3799   (simplify
3800    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
3801    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
3802     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
3803   (simplify
3804    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
3805    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
3806     (cmp (convert:ctype @0) (bswap @1)))))
3807  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
3808  (simplify
3809   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
3810            INTEGER_CST@3)
3811    (if (BITS_PER_UNIT == 8
3812         && tree_fits_uhwi_p (@2)
3813         && tree_fits_uhwi_p (@3))
3814     (with
3815      {
3816       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
3817       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
3818       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
3819       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
3820       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
3821      }
3822      (if (bits < prec
3823           && mask < (256u>>lo)
3824           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
3825       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
3826        (if (ns == 0)
3827         (bit_and (convert @1) @3)
3828         (with
3829          {
3830           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
3831           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
3832          }
3833          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
3834  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
3835  (simplify
3836   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
3837    (if (BITS_PER_UNIT == 8
3838         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
3839         && tree_fits_uhwi_p (@1))
3840     (with
3841      {
3842       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3843       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
3844       /* If the bswap was extended before the original shift, this
3845          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
3846          the original shift.  */
3847       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
3848      }
3849      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
3850         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
3851      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
3852           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
3853           && TYPE_UNSIGNED (type)
3854           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
3855       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
3856        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
3857       (if (bits + 8 == prec)
3858        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
3859         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
3860         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
3861        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
3862         (with 
3863          {
3864           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
3865           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
3866                                        : signed_char_type_node;
3867          }
3868          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
3869  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
3870  (simplify
3871   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
3872    (if (BITS_PER_UNIT == 8
3873         && tree_fits_uhwi_p (@1)
3874         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
3875     (with
3876      {
3877       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3878       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
3879       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
3880      }
3881      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
3884 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
3886 /* Simplify constant conditions.
3887    Only optimize constant conditions when the selected branch
3888    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
3889    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
3890    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
3891    this one as we depend on doing this transform before possibly
3892    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
3893    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
3894    genmatch cannot handle.  */
3895 (simplify
3896  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
3897  (if (integer_zerop (@0))
3898   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
3899    @2)
3900   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
3901    @1)))
3902 (simplify
3903  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
3904  (if (integer_all_onesp (@0))
3905   @1
3906   (if (integer_zerop (@0))
3907    @2)))
3909 #if GIMPLE
3910 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
3911 (for op (negate bit_not abs absu)
3912  (simplify
3913   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
3914   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
3916 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
3917 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
3918          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
3919          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
3920 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
3921  (simplify
3922   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
3923   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
3925 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
3926  (simplify
3927   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
3928   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
3929  (simplify
3930   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
3931   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
3932 #endif
3934 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
3935    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
3936    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
3937 (simplify
3938  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
3939  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
3940   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
3941 (simplify
3942  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
3943  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
3944   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
3945 (simplify
3946  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
3947  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
3948   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
3949 (simplify
3950  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
3951  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
3952   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
3954 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
3955 (simplify
3956  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
3957  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
3958   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
3959 (simplify
3960  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
3961  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
3962   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
3963 (simplify
3964  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
3965  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
3966   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
3967 (simplify
3968  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
3969  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
3970   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
3972 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
3973    types are compatible.  */
3974 (simplify
3975  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
3976  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
3977       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3978   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
3979    (bit_not @0)
3980    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
3981     @0))))
3983 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
3984 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
3985    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
3986 #if GIMPLE
3987 (simplify
3988  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
3989  (switch
3990   (if (integer_zerop (@2))
3991    (switch
3992     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types. */
3993     (if (integer_onep (@1))
3994      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
3995     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
3996     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
3997      (with {
3998        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
3999       }
4000       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))
4001     /* a ? -1 : 0 -> -a.  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4002        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4003     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
4004      (negate (convert (convert:boolean_type_node @0))))))
4005   (if (integer_zerop (@1))
4006    (with {
4007       tree booltrue = constant_boolean_node (true, boolean_type_node);
4008     }
4009     (switch
4010      /* a ? 0 : 1 -> !a. */
4011      (if (integer_onep (@2))
4012       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )))
4013      /* a ? powerof2cst : 0 -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
4014      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) &&  integer_pow2p (@2)
4015          && TYPE_PRECISION (type) != 1)
4016       (with {
4017         tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
4018        }
4019        (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))
4020         { shift; })))
4021      /* a ? -1 : 0 -> -(!a).  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4022        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4023      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
4024       (negate (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))))
4025     )
4026    )
4027   )
4030 #endif
4032 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
4033    be extended.  */
4034 /* This pattern implements two kinds simplification:
4036    Case 1)
4037    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
4038      1) Conversions are type widening from smaller type.
4039      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
4040      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
4041    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
4042    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
4043    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
4044    referred var is always benefitial for complicated cases.
4046    Case 2)
4047    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
4048 (for cmp (lt le gt ge eq)
4049  (simplify
4050   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
4051   (with
4052    {
4053      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
4054      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
4055      enum tree_code code = ERROR_MARK;
4057      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
4058          && int_fits_type_p (@2, from_type)
4059          && (types_match (c1_type, from_type)
4060              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4061                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4062                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
4063          && (types_match (c2_type, from_type)
4064              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4065                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4066                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
4067        {
4068          if (cmp != EQ_EXPR)
4069            {
4070              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
4071                {
4072                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4073                  if (cmp == LE_EXPR)
4074                    code = LT_EXPR;
4075                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4076                  if (cmp == GT_EXPR)
4077                    code = GE_EXPR;
4078                }
4079              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
4080                {
4081                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4082                  if (cmp == LT_EXPR)
4083                    code = LE_EXPR;
4084                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4085                  if (cmp == GE_EXPR)
4086                    code = GT_EXPR;
4087                }
4088              if (code != ERROR_MARK
4089                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
4090                {
4091                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4092                    code = MIN_EXPR;
4093                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4094                    code = MAX_EXPR;
4095                }
4096            }
4097          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
4098          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
4099            code = EQ_EXPR;
4100        }
4101    }
4102    (if (code == MAX_EXPR)
4103     (convert (max @1 (convert @2)))
4104     (if (code == MIN_EXPR)
4105      (convert (min @1 (convert @2)))
4106      (if (code == EQ_EXPR)
4107       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
4108                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
4110 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
4112      1) OP is PLUS or MINUS.
4113      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
4114      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
4116    This pattern also handles special cases like:
4118      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
4119         integer zero.  In this case,
4120           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
4121           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
4122      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
4123         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
4124         code.
4126    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
4127    simplified at the moment because C standard requires additional
4128    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
4129    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
4130 (for op (plus minus)
4131  (for cmp (lt le gt ge)
4132   (simplify
4133    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4134    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
4135     (if (types_match (from_type, to_type)
4136          /* Check if it is special case A).  */
4137          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4138              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
4139              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
4140              && integer_zerop (@1)
4141              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
4142      (with
4143       {
4144         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
4145         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
4146         wide_int real_c1;
4147         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4148         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4149         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4150         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
4152         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
4153             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
4154             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
4155         if (!types_match (from_type, to_type))
4156           {
4157             if (cmp_code == LT_EXPR)
4158               cmp_code = GT_EXPR;
4159             if (cmp_code == GE_EXPR)
4160               cmp_code = LE_EXPR;
4161             c1 = wi::max_value (to_type);
4162           }
4163         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
4164            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
4165            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
4166            if it is undefined.  */
4167         if (op == PLUS_EXPR)
4168           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
4169         else
4170           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
4172         code = cmp_code;
4173         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
4174           {
4175             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
4176                by adjusting comparison operation if necessary.  */
4177             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4178                 && !overflow)
4179               {
4180                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4181                 if (cmp_code == LE_EXPR)
4182                   code = LT_EXPR;
4183                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4184                 if (cmp_code == GT_EXPR)
4185                   code = GE_EXPR;
4186               }
4187             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4188                 && !overflow)
4189               {
4190                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4191                 if (cmp_code == LT_EXPR)
4192                   code = LE_EXPR;
4193                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4194                 if (cmp_code == GE_EXPR)
4195                   code = GT_EXPR;
4196               }
4197             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
4198               {
4199                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
4200                   code = MIN_EXPR;
4201                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
4202                   code = MAX_EXPR;
4203               }
4204           }
4205       }
4206       (if (code == MAX_EXPR)
4207        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4208            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
4209        (if (code == MIN_EXPR)
4210         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4211             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
4213 (for cnd (cond vec_cond)
4214  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
4215  (simplify
4216   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
4217   (cnd @0 @1 @3))
4218  (simplify
4219   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
4220   (cnd @0 @1 @3))
4221  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
4222  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
4223     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
4224     The following is still important to merge then and else arm cases
4225     from if-conversion.  */
4226  (simplify
4227   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
4228   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
4229    (cnd @0 @1 @3)))
4230  (simplify
4231   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
4232   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
4233    (cnd @0 @3 @4)))
4235  /* A ? B : B -> B.  */
4236  (simplify
4237   (cnd @0 @1 @1)
4238   @1)
4240  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
4241  (simplify
4242   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
4243   (cnd @0 @2 @1)))
4245 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison,
4246    Need to handle (A - B) case as fold_cond_expr_with_comparison does.
4247    Need to handle UN* comparisons.
4249    None of these transformations work for modes with signed
4250    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4251    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4252    versa).  The last four will fix the sign of the result,
4253    even though the original expressions could be positive or
4254    negative, depending on the sign of A.
4256    Note that all these transformations are correct if A is
4257    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4259 (for cnd (cond vec_cond)
4260  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
4261  (for cmp (eq uneq)
4262   (simplify
4263    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate@1 @0))
4264     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4265      @1))
4266   (simplify
4267    (cnd (cmp @0 zerop) integer_zerop (negate@1 @0))
4268     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4269      @1))
4271  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
4272  (for cmp (ne ltgt)
4273   (simplify
4274    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4275     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4276      @0))
4277   (simplify
4278    (cnd (cmp @0 zerop) @0 integer_zerop)
4279     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4280      @0))
4282  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
4283  (for cmp (ge gt)
4284   (simplify
4285    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4286     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4287          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4288      (abs @0))))
4289  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
4290  (for cmp (le lt)
4291   (simplify
4292    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4293     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4294          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4295      (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4296           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
4297       (with {
4298         tree utype = unsigned_type_for (type);
4299        }
4300        (convert (negate (absu:utype @0))))
4301        (negate (abs @0)))))
4305 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
4306 (simplify
4307  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
4308  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4309       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
4310       && TYPE_PRECISION (type) > 1
4311       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4312       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
4313   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
4315 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
4316    return all -1 or all 0 results.  */
4317 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
4318    but that isn't necessarily a win on its own.  */
4319 (simplify
4320  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4321  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4322       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4323                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4324       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4325           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4326   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4328 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
4329 (simplify
4330  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4331  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4332       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4333                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4334       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4335           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4336   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4339 /* Simplifications of comparisons.  */
4341 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
4342    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
4343    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
4344 (for cmp  (le gt)
4345      acmp (lt ge)
4346  (simplify
4347   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4348   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4349    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
4350      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4351                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4352                                                      wi::to_wide (cst)
4353                                                      + 1)); })))))
4354 (for cmp  (ge lt)
4355      acmp (gt le)
4356  (simplify
4357   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4358   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4359    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
4360     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4361                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4362                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
4364 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
4365    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
4366    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
4367    that with expression code iteration.  */
4368 (for cmp (tcc_comparison)
4369      icmp (inverted_tcc_comparison)
4370      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
4371  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
4372     and handle some more cases by using
4373       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
4374     here but for that genmatch would need to "inline" that.
4375     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
4376  (simplify
4377   (bit_not (cmp @0 @1))
4378   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4379        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
4380    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
4381       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
4382       a computed operator in the replacement tree thus we have
4383       to play the trick below.  */
4384    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4385              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4386     (if (ic == icmp)
4387      (icmp @0 @1)
4388      (if (ic == ncmp)
4389       (ncmp @0 @1))))))
4390  (simplify
4391   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
4392   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4393             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4394    (if (ic == icmp)
4395     (icmp @0 @1)
4396     (if (ic == ncmp)
4397      (ncmp @0 @1))))))
4399 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
4400    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
4401    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
4402    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
4403    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
4404 (for cmp (eq ne)
4405  (for sub (minus pointer_diff)
4406   (simplify
4407    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
4408    (if (single_use (@2))
4409     (cmp @0 @1)))))
4411 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
4412    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
4413 (for cmp (lt ge)
4414  (simplify
4415   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
4416    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4417         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4418         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4419     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4420 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
4421    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
4422 (simplify
4423  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
4424   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4425        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4426        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4427    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4429 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
4430    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
4431    often enough for folding it to be of value.  One example is in
4432    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
4433 (for cmp (simple_comparison)
4434      scmp (swapped_simple_comparison)
4435  (simplify
4436   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
4437   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
4438   (if (integer_zerop (@1))
4439    (cmp @1 @2)
4440    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4441         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4442         && single_use (@3))
4443     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
4444     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
4445      (scmp @0 @2)
4446      (cmp @0 @2))))))
4448 /* For integral types with undefined overflow fold
4449    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
4450    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
4451    Z / 2^n Z.  */
4452 (for cmp (eq ne)
4453  (simplify
4454   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4455   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4456        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4457        && wi::to_wide (@1) != 0)
4458    (with { widest_int quot; }
4459     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
4460                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
4461      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
4462      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
4463    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4464         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4465         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
4466     (cmp @0
4467      {
4468        tree itype = TREE_TYPE (@0);
4469        int p = TYPE_PRECISION (itype);
4470        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
4471        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
4472        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
4473                                     p, TYPE_SIGN (itype));
4474        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
4475      })))))
4477 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
4478    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
4479 (for cmp (eq ge le)
4480  (simplify
4481   (cmp @0 @0)
4482   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4483        || ! HONOR_NANS (@0))
4484    { constant_boolean_node (true, type); }
4485    (if (cmp != EQ_EXPR)
4486     (eq @0 @0)))))
4487 (for cmp (ne gt lt)
4488  (simplify
4489   (cmp @0 @0)
4490   (if (cmp != NE_EXPR
4491        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4492        || ! HONOR_NANS (@0))
4493    { constant_boolean_node (false, type); })))
4494 (for cmp (unle unge uneq)
4495  (simplify
4496   (cmp @0 @0)
4497   { constant_boolean_node (true, type); }))
4498 (for cmp (unlt ungt)
4499  (simplify
4500   (cmp @0 @0)
4501   (unordered @0 @0)))
4502 (simplify
4503  (ltgt @0 @0)
4504  (if (!flag_trapping_math)
4505   { constant_boolean_node (false, type); }))
4507 /* x == ~x -> false */
4508 /* x != ~x -> true */
4509 (for cmp (eq ne)
4510  (simplify
4511   (cmp:c @0 (bit_not @0))
4512   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
4514 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
4515 (for cmp (simple_comparison)
4516  (simplify
4517   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
4518   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
4519    (cmp @1 @0))))
4521 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
4522 (for cmp (simple_comparison)
4523      scmp (swapped_simple_comparison)
4524  (simplify
4525   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
4526   (if (single_use (@2)
4527        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
4528    (scmp @0 (bit_not @1)))))
4530 (for cmp (simple_comparison)
4531  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
4532  (simplify
4533   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
4534   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4535        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4536            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4537        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4538            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
4539    (with
4540     {
4541       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
4542       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
4543         {
4544           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
4545           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
4546               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
4547             type1 = float_type_node;
4548           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
4549               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
4550             type1 = double_type_node;
4551         }
4552       tree newtype
4553         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
4554            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
4555     }
4556     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
4557      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
4559  (simplify
4560   (cmp @0 REAL_CST@1)
4561   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
4562   (switch
4563    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
4564    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
4565     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
4566    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
4567    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
4568         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
4569     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
4570    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
4571    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4572         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
4573         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4574     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4575    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
4576    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
4577         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
4578         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
4579         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
4580     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4581    /* Fold comparisons against infinity.  */
4582    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
4583         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
4584     (with
4585      {
4586        REAL_VALUE_TYPE max;
4587        enum tree_code code = cmp;
4588        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
4589        if (neg)
4590          code = swap_tree_comparison (code);
4591      }
4592      (switch
4593       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
4594       (if (code == GT_EXPR
4595            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
4596        { constant_boolean_node (false, type); })
4597       (if (code == LE_EXPR)
4598        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
4599        (if (! HONOR_NANS (@0))
4600         { constant_boolean_node (true, type); }
4601         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
4602            an "invalid" exception.  */
4603         (if (!flag_trapping_math)
4604          (eq @0 @0))))
4605       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
4606          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
4607       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
4608            || code == GE_EXPR)
4609        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
4610         (if (neg)
4611          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
4612          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
4613       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
4614       (if (code == LT_EXPR)
4615        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
4616         (if (neg)
4617          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
4618          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
4619       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
4620          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
4621       (if (code == NE_EXPR)
4622        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
4623         (if (! HONOR_NANS (@0))
4624          (if (neg)
4625           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
4626           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
4627          (if (neg)
4628           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
4629           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
4631  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
4632     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
4633     comparison with a revised real constant as long as no overflow
4634     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
4635  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4636   (for op (plus minus)
4637    (simplify
4638     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
4639     (with
4640      {
4641        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
4642                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
4643      }
4644      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
4645       (cmp @0 { tem; }))))))
4647  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
4648     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
4649     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
4650     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
4651  (if (flag_associative_math)
4652   (simplify
4653    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
4654    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
4655     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
4656      (cmp { tem; } @1)))))
4658  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
4659  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
4660   (for sq (SQRT)
4661    (simplify
4662     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
4663     (switch
4664      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4665       (switch
4666        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
4667        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4668         { constant_boolean_node (false, type); })
4669        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
4670           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
4671        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
4672         { constant_boolean_node (true, type); })
4673        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
4674        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
4675      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
4676       (switch
4677        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
4678        (if (cmp == LT_EXPR)
4679         { constant_boolean_node (false, type); })
4680        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
4681        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
4682         { constant_boolean_node (true, type); })
4683        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
4684        (if (cmp == LE_EXPR)
4685         (eq @0 @1))
4686        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
4687           == or !=.  In the last case:
4689             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
4691           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
4692           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
4693        (cmp @0 @1)))
4694      (if ((cmp == LT_EXPR
4695            || cmp == LE_EXPR
4696            || cmp == GT_EXPR
4697            || cmp == GE_EXPR)
4698           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4699           /* Give up for -frounding-math.  */
4700           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
4701       (with
4702        {
4703          REAL_VALUE_TYPE c2;
4704          enum tree_code ncmp = cmp;
4705          const real_format *fmt
4706            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
4707          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
4708                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
4709          real_convert (&c2, fmt, &c2);
4710          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
4711             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
4712          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
4713            {
4714              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
4715                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
4716              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
4717                ncmp = ERROR_MARK;
4718              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4719                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
4720                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
4721              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
4722                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
4723                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
4724              else
4725                {
4726                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
4727                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
4728                     to be adjusted.  */
4729                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
4730                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4731                    tow = dconst0;
4732                  else
4733                    real_inf (&tow);
4734                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
4735                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
4736                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
4737                    ncmp = ERROR_MARK;
4738                  else
4739                    {
4740                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
4741                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
4742                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
4743                        ncmp = ERROR_MARK;
4744                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
4745                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
4746                        c2 = c2alt;
4747                    }
4748                }
4749            }
4750        }
4751        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4752         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
4753          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
4754          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
4755           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
4756           { constant_boolean_node (false, type); })
4757          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
4758          (if (ncmp != ERROR_MARK)
4759           (if (ncmp == GE_EXPR)
4760            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
4761            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
4762         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
4763         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
4764          (switch
4765           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
4766              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
4767           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4768            { constant_boolean_node (true, type); })
4769           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
4770              don't care about NaNs.  */
4771           (if (! HONOR_NANS (@0))
4772            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
4773           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
4774              don't care about Infinities.  */
4775           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
4776            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
4777           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
4778           (if (GENERIC)
4779            (truth_andif
4780             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
4781             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
4782          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
4783          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
4784           (if (ncmp == LT_EXPR)
4785            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
4786            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
4787           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
4788           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
4789            (if (ncmp == LT_EXPR)
4790             (truth_andif
4791              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
4792              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
4793             (truth_andif
4794              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
4795              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
4796    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
4797    (simplify
4798     (cmp (sq @0) (sq @1))
4799       (if (! HONOR_NANS (@0))
4800         (cmp @0 @1))))))
4802 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
4803 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
4804      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
4805  (simplify
4806   (cmp (float@0 @1) (float @2))
4807    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4808         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4809     (with
4810      {
4811        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
4812        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
4813        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
4814        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
4815        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
4816      }
4817      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
4818           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
4819       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
4820        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
4821        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
4822             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
4823         (icmp @1 (convert @2))
4824         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
4825              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
4826          (icmp (convert:type2 @1) @2)
4827          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
4828               && type1_signed_p == type2_signed_p)
4829           (icmp @1 @2))))))))))
4831 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
4832 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
4833      icmp (le le eq ne ge ge)
4834  (simplify
4835   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
4836    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4837         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4838     (with
4839      {
4840        tree itype = TREE_TYPE (@0);
4841        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
4842        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4843        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
4844           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
4845           TODO: relax under -fno-trapping-math or
4846           -fno-signaling-nans.  */
4847        bool exception_p
4848          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
4849                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
4850      }
4851      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
4852         -fno-trapping-math.  */
4853      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
4854       (with
4855        {
4856          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
4857          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
4858          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
4859          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
4861          REAL_VALUE_TYPE icst;
4862          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4863            real_ceil (&icst, fmt, cst);
4864          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4865            real_floor (&icst, fmt, cst);
4866          else
4867            real_trunc (&icst, fmt, cst);
4869          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
4871          bool overflow_p = false;
4872          wide_int icst_val
4873            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
4874        }
4875        (switch
4876         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
4877         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
4878          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
4879                                   type); })
4880         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
4881          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
4882                                   type); })
4883         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
4884         (if (cst_int_p)
4885          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
4886                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
4887         )
4888         /* When CST is fractional, optimize
4889             (FTYPE) N == CST -> 0
4890             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
4891         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
4892          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4893         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
4894         (with
4895          {
4896            gcc_checking_assert (!overflow_p);
4897          }
4898          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
4900 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
4901 (for cmp (eq ne)
4902  (simplify
4903   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
4904   (if (!integer_zerop (@1))
4905    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
4906     (cmp @0 @2)
4907     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
4908      (with
4909       {
4910         wi::overflow_type ovf;
4911         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
4912                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
4913       }
4914       (if (ovf)
4915        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4916        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
4917 (for cmp (lt le gt ge)
4918  (simplify
4919   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4920   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
4921    (with
4922     {
4923       wi::overflow_type ovf;
4924       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
4925                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
4926     }
4927     (if (ovf)
4928      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
4929                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4930                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
4931      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
4933 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
4935    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
4936    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
4937    multiplication computed modulo 2^size.
4938    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
4939 (for cmp  (lt le gt ge)
4940      cmp2 (ge ge lt lt)
4941  (simplify
4942   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
4943   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
4944        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4945        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
4946    (with
4947     {
4948       tree utype = TREE_TYPE (@2);
4949       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
4950       wide_int right = wi::to_wide (@2);
4951       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
4952       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
4953       bool small = wi::leu_p (right, smax);
4954       bool large = wi::geu_p (right, smin);
4955     }
4956     (if (small || large)
4957      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
4958      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
4960 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
4961 (simplify
4962  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
4963  (if (types_match (@0, @1))
4964   (unordered @0 @1)))
4965 (simplify
4966  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
4967  (if (types_match (@0, @1))
4968   (ordered @0 @1)))
4969 (simplify
4970  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
4971  @2)
4972 (simplify
4973  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
4974  @2)
4976 /* Simple range test simplifications.  */
4977 /* A < B || A >= B -> true.  */
4978 (for test1 (lt le le le ne ge)
4979      test2 (ge gt ge ne eq ne)
4980  (simplify
4981   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
4982   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4983        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4984    { constant_boolean_node (true, type); })))
4985 /* A < B && A >= B -> false.  */
4986 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
4987      test2 (ge gt eq gt eq gt)
4988  (simplify
4989   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
4990   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4991        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4992    { constant_boolean_node (false, type); })))
4994 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
4995    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
4997    Note that comparisons
4998      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
4999      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
5000    will be canonicalized to above so there's no need to
5001    consider them here.
5002  */
5004 (for cmp (le gt)
5005      eqcmp (eq ne)
5006  (simplify
5007   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5008   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5009    (with
5010     {
5011      tree ty = TREE_TYPE (@0);
5012      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
5013      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
5014      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
5015      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
5016     }
5017     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
5018          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
5019       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
5020              { build_zero_cst (ty); }))))))
5022 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
5023 (for cmp (tcc_comparison)
5024      scmp (swapped_tcc_comparison)
5025  (simplify
5026   (cmp (negate @0) (negate @1))
5027   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5028        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5029            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5030    (scmp @0 @1)))
5031  (simplify
5032   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5033   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5034        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5035            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5036    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
5037     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5038      (scmp @0 { tem; }))))))
5040 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
5041 (for op (eq ne)
5042  (simplify
5043   (op (abs @0) zerop@1)
5044   (op @0 @1)))
5046 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
5047    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
5048 (for cmp (simple_comparison)
5049  (simplify
5050   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
5051   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5052        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
5053           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
5054        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
5055             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5056                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
5057                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
5058                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
5059        && single_use (@0))
5060    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5061         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5062             || @1 != @10)
5063         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5064             || cmp == NE_EXPR
5065             || cmp == EQ_EXPR)
5066         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
5067     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
5068        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
5069        constant which fold_convert produces.  */
5070     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5071      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
5072                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
5073      (cmp @00 (convert @1)))
5075     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
5076      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
5077      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
5078            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5079            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5080                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
5081           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
5082               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
5083                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
5084                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5085                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
5086               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5087                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5088                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
5089       (cmp @00 (convert @10))
5090       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5091            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5092            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
5093        (with
5094         {
5095           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5096           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5097           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
5098           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
5099         }
5100         (if (above || below)
5101          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5102           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
5103           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5104            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
5105            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5106             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
5108 (for cmp (eq ne)
5109  (simplify
5110   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
5111   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
5112   (with
5113    { poly_int64 off; tree base; }
5114    /* A local variable can never be pointed to by
5115       the default SSA name of an incoming parameter.  */
5116    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
5117         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
5118         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)))
5119         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
5120         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
5121     (if (cmp == NE_EXPR)
5122      { constant_boolean_node (true, type); }
5123      { constant_boolean_node (false, type); })
5124     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
5125     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off))
5126          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
5127          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
5128      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
5129       (if (known_ne (off, 0))
5130        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5131        (if (known_eq (off, 0))
5132         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
5134 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
5135 (for cmp (eq ne)
5137  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
5138     Similarly for NE_EXPR.  */
5139  (simplify
5140   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5141   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
5142        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
5143    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5145  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
5146  (simplify
5147   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
5148   (cmp @0 @1))
5150  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
5151     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
5152  (simplify
5153   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
5154   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
5156 #if GIMPLE
5157  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
5158  (simplify
5159   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
5160   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5161  (simplify
5162   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
5163   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5164        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5165        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5166        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5167        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
5168        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
5169    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
5170         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5172  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
5173  (simplify
5174   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
5175   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5176 #endif
5178  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
5179  (simplify
5180   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5181   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
5182    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
5184  (simplify
5185   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
5186   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
5187    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5189  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
5190  (simplify
5191   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
5192   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
5194 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
5195    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5196    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
5197    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5198 (for cmp (eq ne)
5199      ncmp (ge lt)
5200  (for sgncmp (ge lt)
5201   (simplify
5202    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
5203    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5204         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5205         && types_match (@0, @1))
5206     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
5207 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5208    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5209 (for cmp (eq ne)
5210      ncmp (lt ge)
5211  (simplify
5212   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
5213    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5214         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5215         && types_match (@0, @1))
5216     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
5218 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
5219    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
5220 (for cmp (eq ne)
5221      icmp (ne eq)
5222  (simplify
5223   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
5224   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5226 (for cmp (ge lt)
5227 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5228 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5229  (simplify
5230   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
5231    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5232         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5233         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5234         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5235     (with
5236      {
5237        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5238      }
5239     (if (cmp == LT_EXPR)
5240      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5241      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
5242 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5243 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5244  (simplify
5245   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
5246    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5247         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5248         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5249         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5250     (with
5251      {
5252        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5253      }
5254     (if (cmp == GE_EXPR)
5255      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5256      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
5258 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
5259    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
5260 (simplify
5261  (cond
5262   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
5263   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
5264  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5265   (with {
5266      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
5267                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
5268    }
5269    (if (shift > 0)
5270     (bit_and
5271      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
5272     (bit_and
5273      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
5274      @2)))))
5276 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5277    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5278 (for cmp (eq ne)
5279      ncmp (ge lt)
5280  (simplify
5281   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
5282   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5283        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5284        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
5285        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
5286    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5287     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
5289 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
5290    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
5291 (simplify
5292  (cond
5293   (lt @0 integer_zerop)
5294   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
5295  (if (integer_pow2p (@1)
5296       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5297   (with {
5298     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
5299    }
5300    (if (shift >= 0)
5301     (bit_and
5302      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
5303      @1)
5304     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
5305        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
5306     (bit_and (convert @0) @1)))))
5308 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
5309    This implements some remaining parts of fold_comparison address
5310    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
5311    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
5312 (for cmp (simple_comparison)
5313  (simplify
5314   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
5315   (with
5316    {
5317      poly_int64 off0, off1;
5318      tree base0, base1;
5319      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
5320                                   off0, off1, GENERIC);
5321    }
5322    (if (equal == 1)
5323     (switch
5324      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5325       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
5326      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5327       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
5328      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
5329       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
5330      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
5331       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
5332      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
5333       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
5334      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
5335       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
5336     (if (equal == 0)
5337      (switch
5338       (if (cmp == EQ_EXPR)
5339        { constant_boolean_node (false, type); })
5340       (if (cmp == NE_EXPR)
5341        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
5343 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
5344 (for neeq (ne eq)
5345  (simplify
5346   (neeq @0 @1)
5347   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5348        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
5349    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
5351 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
5352    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
5353    Disable the transform if either operand is pointer to function.
5354    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
5355    canonicalizaion is not wanted.  */
5357 (for cmp (ne eq)
5358  (simplify
5359   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
5360   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5361          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5362          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5363          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
5364             type when sanitizing.  See PR101210.  */
5365          && !(GENERIC
5366               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
5367               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
5368         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5369             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5370             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5371        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
5372    (cmp @0 (convert @1)))))
5374 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
5375 (for cmp (lt gt le ge)
5376  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
5377     the specified precision will have known values.  */
5378  (simplify
5379   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
5380   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5381         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5382         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5383        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
5384    (with
5385     {
5386       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
5387       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
5388       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
5389       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
5390       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
5391       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
5392     }
5393     (switch
5394      (if (wi::to_wide (cst) == max)
5395       (switch
5396        (if (cmp == GT_EXPR)
5397         { constant_boolean_node (false, type); })
5398        (if (cmp == GE_EXPR)
5399         (eq @2 @1))
5400        (if (cmp == LE_EXPR)
5401         { constant_boolean_node (true, type); })
5402        (if (cmp == LT_EXPR)
5403         (ne @2 @1))))
5404      (if (wi::to_wide (cst) == min)
5405       (switch
5406        (if (cmp == LT_EXPR)
5407         { constant_boolean_node (false, type); })
5408        (if (cmp == LE_EXPR)
5409         (eq @2 @1))
5410        (if (cmp == GE_EXPR)
5411         { constant_boolean_node (true, type); })
5412        (if (cmp == GT_EXPR)
5413         (ne @2 @1))))
5414      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
5415       (switch
5416        (if (cmp == GT_EXPR)
5417         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5418                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5419                                                       wi::to_wide (cst)
5420                                                       + 1)); }))
5421        (if (cmp == LE_EXPR)
5422         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5423                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5424                                                       wi::to_wide (cst)
5425                                                       + 1)); }))))
5426      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
5427       (switch
5428        (if (cmp == GE_EXPR)
5429         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5430                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5431                                                       wi::to_wide (cst)
5432                                                       - 1)); }))
5433        (if (cmp == LT_EXPR)
5434         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5435                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5436                                                       wi::to_wide (cst)
5437                                                       - 1)); }))))
5438      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
5439           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
5440           /* We will flip the signedness of the comparison operator
5441              associated with the mode of @1, so the sign bit is
5442              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
5443              max associated with this sign bit.  */
5444           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
5445           /* signed_type does not work on pointer types.  */
5446           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
5447       /* The following case also applies to X < signed_max+1
5448          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
5449       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
5450        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
5451         (switch
5452          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
5453           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5454          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
5455           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5456          (if (cmp == LE_EXPR)
5457           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
5458          (if (cmp == GT_EXPR)
5459           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
5461 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
5462  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
5463  (simplify
5464   (cmp @0 REAL_CST@1)
5465   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5466        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
5467    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
5468                             ? false : true, type); })))
5470 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
5471 (simplify
5472   (unordered @0 @1)
5473   (switch
5474     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
5475         { constant_boolean_node (true, type); })
5476     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
5477         { constant_boolean_node (false, type); })))
5479 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
5480 (simplify
5481   (ordered @0 @1)
5482   (switch
5483     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
5484         { constant_boolean_node (false, type); })
5485     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
5486         { constant_boolean_node (true, type); })))
5488 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
5489 (simplify
5490  (ne @0 integer_zerop)
5491  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
5492       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5493   (non_lvalue @0)))
5494 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
5495 (simplify
5496  (eq @0 integer_onep)
5497  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
5498       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5499   (non_lvalue @0)))
5500 /* Do not handle
5501    bool_var == 0 becomes !bool_var or
5502    bool_var != 1 becomes !bool_var
5503    here because that only is good in assignment context as long
5504    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
5505    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
5506    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
5508 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
5509    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
5510    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
5511    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
5512 (for cmp (lt le ge gt)
5513      out (gt gt le le)
5514  (simplify
5515   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
5516   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
5517        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
5518        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
5519        && wi::to_wide (@1) != 0
5520        && single_use (@2))
5521    (with {
5522      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
5523      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
5524     }
5525     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
5526                                 wi::max_value (prec, sign)
5527                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
5529 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
5530    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
5531    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
5532 (for cmp (gt le)
5533  (simplify
5534   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
5535   (if (single_use (@2)
5536        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5537        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5538    (cmp @1 @0))))
5540 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
5541 (for cmp (ge lt)
5542  (simplify
5543   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
5544    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5545         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5546     (cmp @1 @0))))
5548 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
5549 /* A - B > A  */
5550 (for cmp (gt le)
5551      out (ne eq)
5552  (simplify
5553   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
5554   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5555        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5556    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5557 /* A + B < A  */
5558 (for cmp (lt ge)
5559      out (ne eq)
5560  (simplify
5561   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
5562   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5563        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5564    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5566 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
5567    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
5568 (for cmp (lt ge)
5569      out (ne eq)
5570  (simplify
5571   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
5572   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5573    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
5574     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
5576 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
5577    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
5578    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
5579 (for cmp (eq ne)
5580  (simplify
5581   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
5582        integer_zerop)
5583   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5584        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5585        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5586        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
5587            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
5588        && tree_fits_uhwi_p (@2)
5589        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5590        && types_match (@0, @1)
5591        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5592        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
5593            != CODE_FOR_nothing))
5594    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
5595     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
5597 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
5598 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
5599  (simplify
5600   (ovf (convert@2 @0) @1)
5601   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5602        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5603        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5604        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
5605    (ovf @0 @1)))
5606  (simplify
5607   (ovf @1 (convert@2 @0))
5608   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5609        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5610        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5611        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
5612    (ovf @1 @0))))
5614 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
5615    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
5616    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
5617    section that follows this one.
5619    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
5620    the following:
5622    - the rule describes an identity
5624    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
5625      multiplication
5627    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
5628      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
5629      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
5630      when the operand has that value.)  */
5632 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
5633  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
5634  (simplify
5635   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
5636   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
5637    @0))
5639  (for op (plus minus)
5640   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
5641   (simplify
5642    (op (rdiv @0 @1)
5643        (rdiv @2 @1))
5644    (rdiv (op @0 @2) @1)))
5646  (for cmp (lt le gt ge)
5647       neg_cmp (gt ge lt le)
5648   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
5649   (simplify
5650    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
5651    (with
5652     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
5653     (if (tem
5654          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
5655               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
5656      (switch
5657       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
5658        (cmp @0 { tem; }))
5659       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
5660        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
5662  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
5663  (for root (SQRT CBRT)
5664   (simplify
5665    (mult (root:s @0) (root:s @1))
5666     (root (mult @0 @1))))
5668  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
5669  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
5670   (simplify
5671    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
5672     (exps (plus @0 @1))))
5674  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
5675  (for root (SQRT CBRT)
5676   (simplify
5677    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
5678     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
5680  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
5681  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
5682   (simplify
5683    (rdiv @0 (exps:s @1))
5684     (mult @0 (exps (negate @1)))))
5686  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
5687       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
5688   /* logN(expN(x)) -> x.  */
5689   (simplify
5690    (logs (exps @0))
5691    @0)
5692   /* expN(logN(x)) -> x.  */
5693   (simplify
5694    (exps (logs @0))
5695    @0))
5697  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
5698     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
5699     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
5700  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
5701       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
5702   (simplify
5703    (logs (exps @0))
5704    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
5705     (with {
5706       tree x;
5707       switch (exps)
5708         {
5709         CASE_CFN_EXP:
5710           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
5711           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
5712           break;
5713         CASE_CFN_EXP2:
5714           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
5715           x = build_real (type, dconst2);
5716           break;
5717         CASE_CFN_EXP10:
5718         CASE_CFN_POW10:
5719           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
5720           {
5721             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
5722             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
5723             x = build_real (type, dconst10);
5724           }
5725           break;
5726         default:
5727           gcc_unreachable ();
5728         }
5729       }
5730      (mult (logs { x; }) @0)))))
5732  (for logs (LOG LOG
5733             LOG2 LOG2
5734             LOG10 LOG10)
5735       exps (SQRT CBRT)
5736   (simplify
5737    (logs (exps @0))
5738    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
5739     (with {
5740       tree x;
5741       switch (exps)
5742         {
5743         CASE_CFN_SQRT:
5744           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
5745           x = build_real (type, dconsthalf);
5746           break;
5747         CASE_CFN_CBRT:
5748           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
5749           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
5750           break;
5751         default:
5752           gcc_unreachable ();
5753         }
5754       }
5755      (mult { x; } (logs @0))))))
5757  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
5758  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
5759       pows (POW)
5760   (simplify
5761    (logs (pows @0 @1))
5762    (mult @1 (logs @0))))
5764  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
5765     or if C is a positive power of 2,
5766     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
5767 #if GIMPLE
5768  (for pows (POW)
5769       exps (EXP)
5770       logs (LOG)
5771       exp2s (EXP2)
5772       log2s (LOG2)
5773   (simplify
5774    (pows REAL_CST@0 @1)
5775    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
5776         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
5777         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
5778            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
5779            beneficial for all constants to postpone this until later,
5780            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
5781            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
5782            pessimization.  */
5783         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
5784     (with {
5785        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
5786        bool use_exp2 = false;
5787        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
5788            && value->cl == rvc_normal)
5789          {
5790            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
5791            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
5792            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
5793              use_exp2 = true;
5794          }
5795      }
5796      (if (!use_exp2)
5797       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
5798        (exps (mult (logs @0) @1)))
5799       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
5800 #endif
5802  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
5803  (for pows (POW)
5804       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
5805       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
5806   (simplify
5807    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
5808    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
5809         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
5810     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
5812  (for sqrts (SQRT)
5813       cbrts (CBRT)
5814       pows (POW)
5815       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
5816   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
5817   (simplify
5818    (sqrts (exps @0))
5819    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
5820   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
5821   (simplify
5822    (cbrts (exps @0))
5823    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
5824   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
5825   (simplify
5826    (pows (exps @0) @1)
5827    (exps (mult @0 @1))))
5829  /* tan(atan(x)) -> x.  */
5830  (for tans (TAN)
5831       atans (ATAN)
5832   (simplify
5833    (tans (atans @0))
5834    @0)))
5836  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
5837  (for sins (SIN)
5838       atans (ATAN)
5839       sqrts (SQRT)
5840       copysigns (COPYSIGN)
5841   (simplify
5842    (sins (atans:s @0))
5843    (with
5844      {
5845       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
5846       build_sinatan_real (&r_cst, type);
5847       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
5848       tree t_one = build_one_cst (type);
5849      }
5850     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
5851      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
5852       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
5853       (copysigns { t_one; } @0))))))
5855 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
5856  (for coss (COS)
5857       atans (ATAN)
5858       sqrts (SQRT)
5859       copysigns (COPYSIGN)
5860   (simplify
5861    (coss (atans:s @0))
5862    (with
5863      {
5864       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
5865       build_sinatan_real (&r_cst, type);
5866       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
5867       tree t_one = build_one_cst (type);
5868       tree t_zero = build_zero_cst (type);
5869      }
5870     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
5871      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
5872       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
5873       (copysigns { t_zero; } @0))))))
5875  (if (!flag_errno_math)
5876   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
5877   (for sinhs (SINH)
5878        atanhs (ATANH)
5879        sqrts (SQRT)
5880    (simplify
5881     (sinhs (atanhs:s @0))
5882     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
5883     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
5885   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
5886   (for coshs (COSH)
5887        atanhs (ATANH)
5888        sqrts (SQRT)
5889    (simplify
5890     (coshs (atanhs:s @0))
5891     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
5892     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
5894 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
5895 (simplify
5896  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
5897  (abs @0))
5899 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
5900 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
5901  (simplify
5902   (fns (fns @0))
5903   (fns @0)))
5904 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
5905 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
5906  (simplify
5907   (fns integer_valued_real_p@0)
5908   @0))
5910 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
5911 (simplify
5912  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
5913  (abs @0))
5915 /* pow(1,x) -> 1.  */
5916 (simplify
5917  (POW real_onep@0 @1)
5918  @0)
5920 (simplify
5921  /* copysign(x,x) -> x.  */
5922  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
5923  @0)
5925 (simplify
5926  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
5927  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
5928  @1)
5930 (simplify
5931  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
5932  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
5933  (abs @0))
5935 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
5936  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
5937  (simplify
5938   (scale real_zerop@0 @1)
5939   @0)
5940  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
5941  (simplify
5942   (scale @0 integer_zerop@1)
5943   @0)
5944  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
5945  (simplify
5946   (scale REAL_CST@0 @1)
5947   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
5948    @0)))
5950 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
5951    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
5953    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
5954    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
5955    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
5956    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
5958 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
5959  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
5960  (simplify
5961   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
5962    (SIN @0))
5964  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
5965  (simplify
5966   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
5967   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
5968    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
5970  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
5971  (simplify
5972   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
5973    (TAN @0))
5975  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
5976  (simplify
5977   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
5978    (TANH @0))
5980  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
5981  (simplify
5982    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
5983    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
5985  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
5986  (simplify
5987   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
5988    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
5990  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
5991  (simplify
5992   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
5993   (if (! HONOR_NANS (@0)
5994        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
5995    (COS @0)))
5997  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
5998  (simplify
5999   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
6000   (if (! HONOR_NANS (@0)
6001        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6002    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
6004  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
6005  (simplify
6006   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
6007    (POW @0 (plus @1 @2)))
6009  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
6010  (simplify
6011   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
6012    (POW (mult @0 @2) @1))
6014  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
6015  (simplify
6016   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
6017    (POWI (mult @0 @2) @1))
6019  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
6020  (simplify
6021   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
6022   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6023    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
6025  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
6026  (simplify
6027   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
6028    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
6030  (for sqrts (SQRT)
6031       cbrts (CBRT)
6032       pows (POW)
6033   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
6034   (simplify
6035    (sqrts (sqrts @0))
6036    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
6037   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6038   (simplify
6039    (sqrts (cbrts @0))
6040    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6041   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6042   (simplify
6043    (cbrts (sqrts @0))
6044    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6045   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
6046   (simplify
6047    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
6048    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
6049   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
6050   (simplify
6051    (sqrts (pows @0 @1))
6052    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6053   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
6054   (simplify
6055    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
6056    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6057   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
6058   (simplify
6059    (pows (sqrts @0) @1)
6060    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6061   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
6062   (simplify
6063    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
6064    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6065   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
6066   (simplify
6067    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
6068    (pows @0 (mult @1 @2))))
6070  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6071  (simplify
6072   (CABS (complex @0 @0))
6073   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6075  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6076  (simplify
6077   (HYPOT @0 @0)
6078   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6080  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
6081  (for cexps (CEXP)
6082       exps (EXP)
6083       cexpis (CEXPI)
6084   (simplify
6085    (cexps compositional_complex@0)
6086    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
6087     (complex
6088      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
6089      (mult @1 (imagpart @2)))))))
6091 (if (canonicalize_math_p ())
6092  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
6093  (for floors (FLOOR_ALL)
6094       truncs (TRUNC_ALL)
6095   (simplify
6096    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6097    (truncs @0))))
6099 (match double_value_p
6100  @0
6101  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
6102 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
6103             BUILT_IN_FLOORL
6104             BUILT_IN_CEILL
6105             BUILT_IN_ROUNDL
6106             BUILT_IN_NEARBYINTL
6107             BUILT_IN_RINTL)
6108      tos (BUILT_IN_TRUNC
6109           BUILT_IN_FLOOR
6110           BUILT_IN_CEIL
6111           BUILT_IN_ROUND
6112           BUILT_IN_NEARBYINT
6113           BUILT_IN_RINT)
6114  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
6115  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6116   (simplify
6117    (froms (convert double_value_p@0))
6118    (convert (tos @0)))))
6120 (match float_value_p
6121  @0
6122  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
6123 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
6124             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
6125             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
6126             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
6127             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
6128             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
6129      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
6130           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
6131           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
6132           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
6133           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
6134           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
6135  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
6136     if x is a float.  */
6137  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
6138       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
6139   (simplify
6140    (froms (convert float_value_p@0))
6141    (convert (tos @0)))))
6143 #if GIMPLE
6144 (match float16_value_p
6145  @0
6146  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
6147 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
6148             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
6149             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
6150             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
6151             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
6152             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
6153             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
6154             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
6155      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
6156           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
6157           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
6158           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
6159           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
6160           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
6161           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
6162           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
6163  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
6164     if x is a _Float16.  */
6165  (simplify
6166    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
6167      (if (optimize
6168           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6169           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6170                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6171        (tos @0))))
6172 #endif
6174 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
6175      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6176  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
6177  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6178   (simplify
6179    (froms (convert double_value_p@0))
6180    (tos @0))))
6182 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
6183             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6184      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
6185  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
6186     if x is a float.  */
6187  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6188   (simplify
6189    (froms (convert float_value_p@0))
6190    (tos @0))))
6192 (if (canonicalize_math_p ())
6193  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
6194  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
6195   (simplify
6196    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6197    (fix_trunc @0))))
6199 (if (canonicalize_math_p ())
6200  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6201  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
6202            ICEIL LCEIL LLCEIL
6203            IROUND LROUND LLROUND)
6204   (simplify
6205    (fns integer_valued_real_p@0)
6206    (fix_trunc @0)))
6207  (if (!flag_errno_math)
6208   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6209   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
6210    (simplify
6211     (rints integer_valued_real_p@0)
6212     (fix_trunc @0)))))
6214 (if (canonicalize_math_p ())
6215  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
6216       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
6217       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
6218   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
6219      sizeof (int) == sizeof (long).  */
6220   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
6221        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6222    (simplify
6223     (ifn @0)
6224     (lfn:long_integer_type_node @0)))
6225   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
6226      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
6227   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
6228        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6229    (simplify
6230     (llfn @0)
6231     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
6233 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
6234 (simplify
6235  (CPROJ @0)
6236  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
6237    @0))
6239 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
6240    nonnegative, return (inf + 0i).  */
6241 (simplify
6242  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
6243  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6244   { build_complex_inf (type, false); }))
6246 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
6247 (simplify
6248  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
6249  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6250   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
6252 (for pows (POW)
6253      sqrts (SQRT)
6254      cbrts (CBRT)
6255  (simplify
6256   (pows @0 REAL_CST@1)
6257   (with {
6258     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6259     REAL_VALUE_TYPE tmp;
6260    }
6261    (switch
6262     /* pow(x,0) -> 1.  */
6263     (if (real_equal (value, &dconst0))
6264      { build_real (type, dconst1); })
6265     /* pow(x,1) -> x.  */
6266     (if (real_equal (value, &dconst1))
6267      @0)
6268     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
6269     (if (real_equal (value, &dconstm1))
6270      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
6271     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
6272     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6273          && canonicalize_math_p ()
6274          && real_equal (value, &dconsthalf))
6275      (sqrts @0))
6276     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
6277     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6278          && canonicalize_math_p ()
6279          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
6280              real_equal (value, &tmp)))
6281      (cbrts @0))))))
6283 /* powi(1,x) -> 1.  */
6284 (simplify
6285  (POWI real_onep@0 @1)
6286  @0)
6288 (simplify
6289  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
6290  (switch
6291   /* powi(x,0) -> 1.  */
6292   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
6293    { build_real (type, dconst1); })
6294   /* powi(x,1) -> x.  */
6295   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
6296    @0)
6297   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
6298   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
6299    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
6301 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
6303    These are conceptually similar to the transformations performed for
6304    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
6305    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
6307 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
6308    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
6309    is the widest mode from all of these.  */
6310 (for op (plus minus mult rdiv)
6311  (simplify
6312    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
6313    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
6314       both operands are widening conversions from the same type as the outer
6315       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
6316       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
6317       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
6318    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6319         && op != MULT_EXPR
6320         && op != RDIV_EXPR
6321         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
6322            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
6323         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6324         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6325         /* The precision of the type of each operand must match the
6326            precision of the mode of each operand, similarly for the
6327            result.  */
6328         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
6329         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
6330         && type_has_mode_precision_p (type)
6331         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
6332         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
6333         && types_match (@1, type)
6334         && (types_match (@1, @2)
6335             /* Or the second operand is const integer or converted const
6336                integer from valueize.  */
6337             || poly_int_tree_p (@4)))
6338      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
6339        (op @1 (convert @2))
6340        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6341         (convert (op (convert:utype @1)
6342                      (convert:utype @2)))))
6343      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
6344           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6345                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
6346       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
6347               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
6348               tree itype = TREE_TYPE (@0);
6349               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
6350               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
6351               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
6352         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
6353              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
6354          (with { tree newtype = type;
6355                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
6356                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
6357                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
6358                    newtype = dfloat32_type_node;
6359                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
6360                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
6361                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
6362                    newtype = dfloat64_type_node;
6363                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
6364                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
6365                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
6366                    newtype = dfloat128_type_node; }
6367           (if ((newtype == dfloat32_type_node
6368                 || newtype == dfloat64_type_node
6369                 || newtype == dfloat128_type_node)
6370               && newtype == type
6371               && types_match (newtype, type))
6372             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
6373             (with { if (TYPE_PRECISION (ty1) > TYPE_PRECISION (newtype))
6374                       newtype = ty1;
6375                     if (TYPE_PRECISION (ty2) > TYPE_PRECISION (newtype))
6376                       newtype = ty2; }
6377                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
6378                   change results through affecting double rounding
6379                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
6380                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
6381                   + (long double)double) converted to
6382                   (float)(double + double), the transformation is
6383                   unsafe regardless of the details of the types
6384                   involved; double rounding can arise if the result
6385                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
6386                   between two representable TYPE values but the
6387                   exact value is sufficiently different (in the
6388                   right direction) for this difference to be
6389                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
6390                   same as TYPE, however, the transformation may be
6391                   safe depending on the types involved: it is safe
6392                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
6393                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
6394                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
6395                   exponent range for the product or ratio of two
6396                   values representable in the TYPE to be within the
6397                   range of normal values of ITYPE.  */
6398               (if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (itype)
6399                    && (flag_unsafe_math_optimizations
6400                        || (TYPE_PRECISION (newtype) == TYPE_PRECISION (type)
6401                            && real_can_shorten_arithmetic (TYPE_MODE (itype),
6402                                                            TYPE_MODE (type))
6403                            && !excess_precision_type (newtype)))
6404                    && !types_match (itype, newtype))
6405                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
6406                                    (convert:newtype @2)))
6407          )))) )
6408    ))
6411 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
6412    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
6413    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
6414    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
6415    arithmetic operation.  */
6416 (for op (minus plus)
6417  (simplify
6418   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
6419   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6420        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
6421           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
6422        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6423        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6424        /* The precision of the type of each operand must match the
6425           precision of the mode of each operand, similarly for the
6426           result.  */
6427        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6428        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
6429        && type_has_mode_precision_p (type)
6430        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
6431        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6432        && types_match (@0, @1)
6433        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
6434            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
6435        && (wi::to_wide (@4)
6436            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
6437                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
6438    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
6439     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
6440      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
6441     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6442      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
6443                (convert:utype @4))))))))
6445 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
6446    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
6447 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
6448      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
6449      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
6450  (simplify
6451   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
6452   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6453        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
6454    (op @0 (ext @1 @2)))))
6456 (simplify
6457  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
6458  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
6459  { integer_zero_node; })
6461 (simplify
6462  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
6463  (SIGNBIT @0)
6464  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
6465   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
6467 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
6468 (for cmp (eq ne)
6469  (for op (plus minus)
6470       rop (minus plus)
6471   (simplify
6472    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6473    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
6474         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
6475         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
6476         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
6477     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
6478      (if (TREE_OVERFLOW (res)
6479           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
6480       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6481       (if (single_use (@3))
6482        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
6483                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
6484 (for cmp (lt le gt ge)
6485  (for op (plus minus)
6486       rop (minus plus)
6487   (simplify
6488    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6489    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
6490         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
6491     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
6492      (if (TREE_OVERFLOW (res))
6493       {
6494         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
6495                                 "when simplifying conditional to constant"),
6496                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
6497         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
6498         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
6499         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
6500                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
6501                         != (op == MINUS_EXPR);
6502         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
6503       }
6504       (if (single_use (@3))
6505        (with
6506         {
6507           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
6508                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
6509                                   "X cmp C2 -+ C1"),
6510                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
6511         }
6512         (cmp @0 { res; })))))))))
6514 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
6516 (simplify
6517  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
6518  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
6520 (simplify
6521  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
6522  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
6524 (simplify
6525  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
6526  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
6527   (view_convert @0)))
6529 (simplify
6530  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
6531  (switch
6532   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
6533        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
6534    (switch
6535     (if (integer_zerop (@2))
6536      (view_convert (realpart @0)))
6537     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
6538      (view_convert (imagpart @0)))))
6539   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6540        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
6541        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
6542        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
6543        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
6544        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
6545             && integer_zerop (@2))
6546            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
6547               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
6548            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
6549                /* But only do this after vectorization.  */
6550                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
6551                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
6552                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
6553                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
6554                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
6555                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6556                                             - TYPE_PRECISION (type))
6557                                          : 0)) == 0)))
6558    (convert @0))))
6560 /* Simplify vector extracts.  */
6562 (simplify
6563  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
6564  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6565       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
6566       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
6567            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
6568           || (VECTOR_TYPE_P (type)
6569               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
6570                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
6571   (with
6572    {
6573      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6574                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6575      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
6576      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
6577      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
6578      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
6579    }
6580    (if (n != 0
6581         && (idx % width) == 0
6582         && (n % width) == 0
6583         && known_le ((idx + n) / width,
6584                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
6585     (with
6586      {
6587        idx = idx / width;
6588        n = n / width;
6589        /* Constructor elements can be subvectors.  */
6590        poly_uint64 k = 1;
6591        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
6592          {
6593            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
6594            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
6595              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
6596          }
6597        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
6598      }
6599      (switch
6600       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
6601       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
6602        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
6603         { build_zero_cst (type); }
6604         (if (count == 1)
6605          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
6606           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
6607           { build_zero_cst (type); })
6608          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
6609             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
6610             uniform.  */
6611          (if (single_use (@0))
6612           (with
6613             {
6614               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
6615               vec_alloc (vals, count);
6616               bool constant_p = true;
6617               tree res;
6618               for (unsigned i = 0;
6619                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
6620                 {
6621                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
6622                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
6623                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
6624                     constant_p = false;
6625                 }
6626               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
6627                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
6628                              ? type
6629                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
6630                                                   count));
6631               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
6632                      : build_constructor (evtype, vals));
6633             }
6634             (view_convert { res; }))))))
6635       /* The bitfield references a single constructor element.  */
6636       (if (k.is_constant (&const_k)
6637            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
6638        (switch
6639         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
6640          { build_zero_cst (type); })
6641         (if (n == const_k)
6642          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
6643         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
6644                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
6646 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
6647    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
6648    not touching the extraction.  */
6649 (simplify
6650  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
6651  (with
6652   {
6653     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
6654     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6655       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
6656     else
6657       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
6658   }
6659   (switch
6660    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
6661         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
6662                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
6663     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
6664                                                  wi::to_wide (@rpos)
6665                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
6666    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
6667                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
6668         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
6669                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
6670     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
6672 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
6673  (for fmas (FMA)
6674   (simplify
6675    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
6676    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
6677   (simplify
6678    (fmas @0 @1 (negate @2))
6679    (IFN_FMS @0 @1 @2))
6680   (simplify
6681    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
6682    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
6683   (simplify
6684    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
6685    (if (single_use (@3))
6686     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
6688  (simplify
6689   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
6690   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
6691  (simplify
6692   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
6693   (IFN_FMA @0 @1 @2))
6694  (simplify
6695   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
6696   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
6697  (simplify
6698   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
6699    (if (single_use (@3))
6700     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
6702  (simplify
6703   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
6704   (IFN_FMA @0 @1 @2))
6705  (simplify
6706   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
6707   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
6708  (simplify
6709   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
6710   (IFN_FMS @0 @1 @2))
6711  (simplify
6712   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
6713   (if (single_use (@3))
6714    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
6716  (simplify
6717   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
6718   (IFN_FMS @0 @1 @2))
6719  (simplify
6720   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
6721   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
6722  (simplify
6723   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
6724   (IFN_FMA @0 @1 @2))
6725  (simplify
6726   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
6727   (if (single_use (@3))
6728    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
6730 /* CLZ simplifications.  */
6731 (for clz (CLZ)
6732  (for op (eq ne)
6733       cmp (lt ge)
6734   (simplify
6735    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
6736    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
6737     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
6738     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
6739             tree stype = signed_type_for (type0);
6740             HOST_WIDE_INT val = 0;
6741             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
6742             if (clz == CFN_CLZ
6743                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
6744                                               val) == 2
6745                 && val == 0)
6746               stype = NULL_TREE;
6747           }
6748      (if (stype)
6749       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
6750     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
6751     (with { bool ok = true;
6752             HOST_WIDE_INT val = 0;
6753             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
6754             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
6755             if (clz == CFN_CLZ
6756                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
6757                                               val) == 2
6758                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
6759               ok = false;
6760           }
6761      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
6762       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
6764 /* CTZ simplifications.  */
6765 (for ctz (CTZ)
6766  (for op (ge gt le lt)
6767       cmp (eq eq ne ne)
6768   (simplify
6769    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
6770    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
6771     (with { bool ok = true;
6772             HOST_WIDE_INT val = 0;
6773             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
6774               ok = false;
6775             else
6776               {
6777                 val = tree_to_shwi (@1);
6778                 /* Canonicalize to >= or <.  */
6779                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
6780                   {
6781                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
6782                       ok = false;
6783                     else
6784                       val++;
6785                   }
6786               }
6787             bool zero_res = false;
6788             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
6789             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
6790             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
6791             if (ctz == CFN_CTZ
6792                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
6793                                               zero_val) == 2)
6794               zero_res = true;
6795           }
6796      (if (val <= 0)
6797       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
6798        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
6799       (if (val >= prec)
6800        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
6801         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
6802        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
6803         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
6804                                              wi::mask (val, false, prec)); })
6805              { build_zero_cst (type0); })))))))
6806  (for op (eq ne)
6807   (simplify
6808    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
6809    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
6810     (with { bool zero_res = false;
6811             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
6812             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
6813             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
6814             if (ctz == CFN_CTZ
6815                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
6816                                               zero_val) == 2)
6817               zero_res = true;
6818           }
6819      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
6820       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
6821        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
6822       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
6823        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
6824                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
6825                                                      false, prec)); })
6826            { wide_int_to_tree (type0,
6827                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
6828                                                  false, prec)); })))))))
6830 /* POPCOUNT simplifications.  */
6831 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
6832 (simplify
6833   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
6834   (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
6835     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
6837 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
6838 (for popcount (POPCOUNT)
6839   (for cmp (le eq ne gt)
6840        rep (eq eq ne ne)
6841     (simplify
6842       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
6843       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6845 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
6846 (simplify
6847   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
6848   (PARITY @0))
6850 /* PARITY simplifications.  */
6851 /* parity(~X) is parity(X).  */
6852 (simplify
6853   (PARITY (bit_not @0))
6854   (PARITY @0))
6856 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
6857 (simplify
6858   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
6859   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
6861 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
6862 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
6863 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
6864   (simplify
6865     (pfun @0)
6866     (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
6867       (switch
6868         (if (nz == 1)
6869           (convert @0))
6870         (if (wi::popcount (nz) == 1)
6871           (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6872             (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
6873                                    { build_int_cst (integer_type_node,
6874                                                     wi::ctz (nz)); }))))))))
6876 #if GIMPLE
6877 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
6879    int popcount64c (uint64_t x)
6880    {
6881      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
6882      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
6883      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
6884      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
6885    }
6887    int popcount32c (uint32_t x)
6888    {
6889      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
6890      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
6891      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
6892      return (x * 0x01010101) >> 24;
6893    }  */
6894 (simplify
6895  (rshift
6896   (mult
6897    (bit_and
6898     (plus:c
6899      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
6900       (plus:c@8
6901        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
6902         (bit_and
6903          (rshift
6904           (minus@6 @0
6905            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
6906           INTEGER_CST@10)
6907          INTEGER_CST@9)))
6908     INTEGER_CST@3)
6909    INTEGER_CST@2)
6910   INTEGER_CST@1)
6911   /* Check constants and optab.  */
6912   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
6913           int shift = (64 - prec) & 63;
6914           unsigned HOST_WIDE_INT c1
6915             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
6916           unsigned HOST_WIDE_INT c2
6917             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
6918           unsigned HOST_WIDE_INT c3
6919             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
6920           unsigned HOST_WIDE_INT c4
6921             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
6922    }
6923    (if (prec >= 16
6924         && prec <= 64
6925         && pow2p_hwi (prec)
6926         && TYPE_UNSIGNED (type)
6927         && integer_onep (@4)
6928         && wi::to_widest (@10) == 2
6929         && wi::to_widest (@5) == 4
6930         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
6931         && tree_to_uhwi (@2) == c1
6932         && tree_to_uhwi (@3) == c2
6933         && tree_to_uhwi (@9) == c3
6934         && tree_to_uhwi (@7) == c3
6935         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
6936     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
6937                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6938      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
6939      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
6940         five bits for this to work without extension before adding.  */
6941      (with {
6942        tree half_type = NULL_TREE;
6943        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
6944        int half_prec = 8;
6945        if (m.exists ()
6946            && m.require () != TYPE_MODE (type))
6947          {
6948            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
6949            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
6950          }
6951        gcc_assert (half_prec > 2);
6952       }
6953       (if (half_type != NULL_TREE
6954            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
6955                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6956        (convert (plus
6957          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
6958          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
6959             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
6961 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
6962    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
6963    should lead to better code.  */
6964 (simplify
6965  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
6966  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6967       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
6968                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
6969   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6970    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
6971 #endif
6973 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
6974           BUILT_IN_FFSIMAX)
6975  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
6976     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
6977  (for cmp (eq ne)
6978   (simplify
6979    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
6980     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
6981      (switch
6982       (if (integer_zerop (@1))
6983        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6984       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
6985        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
6986       (if (single_use (@2))
6987        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6988                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
6989                                                       false, prec)); })
6990             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6991                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
6992                                                   false, prec)); }))))))
6994  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
6995  (for cmp (gt le)
6996       cmp2 (ne eq)
6997       cmp3 (eq ne)
6998       bit_op (bit_and bit_ior)
6999   (simplify
7000    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7001     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7002      (switch
7003       (if (integer_zerop (@1))
7004        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7005       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
7006        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
7007       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
7008        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
7009       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
7010        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7011                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
7012                                                       false, prec)); }))
7013       (if (single_use (@2))
7014        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
7015                (cmp3 (bit_and @0
7016                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7017                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7018                                                   false, prec)); })
7019                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
7021 #if GIMPLE
7023 /* Simplify:
7024      a = op a1
7025      r = cond ? a : b
7026      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
7027 and,
7028     a = op a1
7029     r = cond ? b : a
7030     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
7032 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
7033      cond_op (COND_UNARY)
7034  (simplify
7035   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
7036    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7037     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7038         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7039      (cond_op @0 @1 @2))))
7040  (simplify
7041   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
7042    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7043     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7044         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7045      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
7047 /* Simplify:
7049      a = a1 op a2
7050      r = c ? a : b;
7052    to:
7054      r = c ? a1 op a2 : b;
7056    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
7057    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
7058    simplification if the result of the operation isn't needed.
7060    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
7061    on targets that might not support them.  Any target implementing
7062    conditional internal functions must support the same comparisons
7063    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
7065 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
7066      cond_op (COND_BINARY)
7067  (simplify
7068   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
7069   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7070    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7071         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7072     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
7073  (simplify
7074   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
7075   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7076    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7077         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7078     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
7080 /* Same for ternary operations.  */
7081 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
7082      cond_op (COND_TERNARY)
7083  (simplify
7084   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
7085   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7086    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7087         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7088     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
7089  (simplify
7090   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
7091   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7092    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7093         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7094     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
7095                   (view_convert:op_type @1)))))))
7096 #endif
7098 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
7099    "else" value of an IFN_COND_*.  */
7100 (for cond_op (COND_BINARY)
7101  (simplify
7102   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
7103   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7104    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7105     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
7106  (simplify
7107   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
7108   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7109    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7110         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7111     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
7113 /* Same for ternary operations.  */
7114 (for cond_op (COND_TERNARY)
7115  (simplify
7116   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
7117   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7118    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7119     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
7120  (simplify
7121   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
7122   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
7123    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7124         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7125     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
7127 /* Detect simplication for a conditional reduction where
7129    a = mask1 ? b : 0
7130    c = mask2 ? d + a : d
7132    is turned into
7134    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
7135 (simplify
7136   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 integer_zerop) @1)
7137    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1))
7139 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
7140    expressions like:
7142    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
7143    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
7145    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
7146    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
7147    bytes.  A is more efficiently tested as:
7149    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
7151    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
7153    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
7155    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
7157    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
7158    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
7160    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
7161    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
7162    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
7163    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
7164    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
7165    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
7166    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
7167    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
7168    pointer_pluses dead.  */
7169 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
7170  (for cmp (le lt)
7171   (simplify
7172    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
7173         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
7174    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
7175         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
7176         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
7177     /* Calculate the rhs constant.  */
7178     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
7179             offset_int rhs = off * 2; }
7180      /* Always fails for negative values.  */
7181      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
7182       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
7183          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
7184          same pointer_plus in multiple checks.  */
7185       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
7186               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
7187        (if (cmp == LT_EXPR)
7188         (gt (convert:sizetype
7189              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
7190                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
7191             { rhs_tree; })
7192         (gt (convert:sizetype
7193              (pointer_diff:ssizetype
7194               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
7195                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
7196               { swap_p ? @0 : @2; }))
7197             { rhs_tree; })))))))))
7199 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
7200    element of @1.  */
7201 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7202  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
7203   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
7204    (if (i >= 0)
7205     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
7206             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
7207             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
7208             tree size = bitsize_int (elt_bits);
7209             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
7210      (view_convert
7211       (bit_and:elt_type
7212        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
7213        { elt; })))))))
7215 (simplify
7216  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
7217  (with
7218   {
7219     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
7221     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
7222     vec_perm_builder builder;
7223     if (!tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
7224       return NULL_TREE;
7226     /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
7227     poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
7228     bool single_arg = (op0 == op1);
7229     vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
7230   }
7231   (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
7232    { op0; }
7233    (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
7234     { op1; }
7235     (with
7236      {
7237        if (!single_arg)
7238          {
7239            if (sel.all_from_input_p (0))
7240              op1 = op0;
7241            else if (sel.all_from_input_p (1))
7242              {
7243                op0 = op1;
7244                sel.rotate_inputs (1);
7245              }
7246            else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
7247              {
7248                std::swap (op0, op1);
7249                sel.rotate_inputs (1);
7250              }
7251          }
7252        gassign *def;
7253        tree cop0 = op0, cop1 = op1;
7254        if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7255            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
7256            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7257          cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
7258        if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
7259            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
7260            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7261          cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
7263        tree t;
7264     }
7265     (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7266           || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
7267          && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7268              || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
7269          && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
7270      { t; }
7271      (with
7272       {
7273         bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
7274         tree ins = NULL_TREE;
7275         unsigned at = 0;
7277         /* See if the permutation is performing a single element
7278            insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
7279            in that case.  But only if the vector mode is supported,
7280            otherwise this is invalid GIMPLE.  */
7281         if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
7282             && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7283                 || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
7284                 || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7285                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
7286           {
7287             bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
7288             if (insert_first_p)
7289               {
7290                 /* After canonicalizing the first elt to come from the
7291                    first vector we only can insert the first elt from
7292                    the first vector.  */
7293                 at = 0;
7294                 if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
7295                   op0 = op1;
7296               }
7297             /* The above can fail for two-element vectors which always
7298                appear to insert the first element, so try inserting
7299                into the second lane as well.  For more than two
7300                elements that's wasted time.  */
7301             if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
7302               {
7303                 unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
7304                 for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
7305                   if (maybe_ne (sel[at], at))
7306                     break;
7307                 if (at < encoded_nelts
7308                     && (known_eq (at + 1, nelts)
7309                         || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
7310                   {
7311                     if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
7312                       ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
7313                     else
7314                       ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
7315                   }
7316               }
7317           }
7319         /* Generate a canonical form of the selector.  */
7320         if (!ins && sel.encoding () != builder)
7321           {
7322             /* Some targets are deficient and fail to expand a single
7323                argument permutation while still allowing an equivalent
7324                2-argument version.  */
7325             tree oldop2 = op2;
7326             if (sel.ninputs () == 2
7327                || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel, false))
7328               op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
7329             else
7330               {
7331                 vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
7332                 if (can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel2, false))
7333                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
7334                 else
7335                   /* Not directly supported with either encoding,
7336                      so use the preferred form.  */
7337                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
7338               }
7339             if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
7340               changed = true;
7341           }
7342       }
7343       (if (ins)
7344        (bit_insert { op0; } { ins; }
7345          { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
7346        (if (changed)
7347         (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))
7349 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
7351 (match vec_same_elem_p
7352  @0
7353  (if (uniform_vector_p (@0))))
7355 (match vec_same_elem_p
7356  (vec_duplicate @0))
7358 (simplify
7359  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
7360  @0)
7362 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
7363    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
7364    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
7365    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
7366    to the number of trailing zeroes.  */
7367 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
7368   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))