Move "(A & C) == D is false when D & ~C != 0" to match.pd
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob618b2ec3da83c6a9a2bcbc91710825144482b8c3
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1039 (for cmp (simple_comparison)
1040  (simplify
1041   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1042   (if (wi::gt_p(@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1043    (cmp @0 @1))))
1045 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1046 (for op (lt le ge gt)
1047  (simplify
1048   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1049   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1050        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1051    (op @0 @1))))
1052 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1053 (for op (eq ne minus)
1054  (simplify
1055   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1056   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1057        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1058            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1059    (op @0 @1))))
1061 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1062 (for op (lt le ge gt)
1063  (simplify
1064   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1065   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1066        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1067    (op @0 @1))))
1068 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1069 (for op (eq ne minus)
1070  (simplify
1071   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1072   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1073        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1074            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1075    (op @0 @1))))
1077 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1078 (for op (lt le ge gt)
1079  (simplify
1080   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1081   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1082        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1083    (op @1 @0))))
1084 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1085 (for op (eq ne minus)
1086  (simplify
1087   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1088   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1089        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1090            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1091    (op @1 @0))))
1093 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1094 (for cmp (eq ne)
1095  (simplify
1096   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1097   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1098    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1100 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1101    possibly set.  */
1102 (match with_possible_nonzero_bits
1103  INTEGER_CST@0)
1104 (match with_possible_nonzero_bits
1105  SSA_NAME@0
1106  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1107 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1108 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1109  with_possible_nonzero_bits@0)
1110 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1111  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1113 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1114    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1115 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1116  INTEGER_CST@0)
1117 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1118  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1120 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1121 (for cmp (eq ne)
1122  (simplify
1123   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1124   (if ((~get_nonzero_bits (@0) & @1) != 0)
1125    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1127 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1128    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1129    zero throughout its computed value range,
1130    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1131    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1132    and 0's otherwise.
1133    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1134    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1135    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1137 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1138      outer_op (bit_xor bit_ior)
1139 (simplify
1140  (outer_op
1141   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1142  (with
1143   {
1144     bool fail = false;
1145     wide_int zero_mask_not;
1146     wide_int C0;
1147     wide_int cst_emit;
1149     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1150       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1151     else
1152       fail = true;
1154     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1155       {
1156         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1157         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1158       }
1159     else
1160       {
1161         C0 = @0;
1162         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1163       }
1164   }
1165   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1166    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1167    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1168     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1170 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1171 (simplify
1172   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1173   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1175 /* Pattern match
1176      tem1 = (long) ptr1;
1177      tem2 = (long) ptr2;
1178      tem3 = tem2 - tem1;
1179      tem4 = (unsigned long) tem3;
1180      tem5 = ptr1 + tem4;
1181    and produce
1182      tem5 = ptr2;  */
1183 (simplify
1184   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1185   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1186   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1187        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1188             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1189    @1))
1191 /* Pattern match
1192      tem = (sizetype) ptr;
1193      tem = tem & algn;
1194      tem = -tem;
1195      ... = ptr p+ tem;
1196    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1197      ... = ptr & ~algn;  */
1198 (simplify
1199   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1200   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1201    (bit_and @0 { algn; })))
1203 /* Try folding difference of addresses.  */
1204 (simplify
1205  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1206  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1207   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1208    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1209     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1210 (simplify
1211  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1212  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1213   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1214    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1215     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1217 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1218    be able to fold this expression using the object or function's
1219    alignment.  */
1220 (simplify
1221  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1222  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1223       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1224   (with
1225    {
1226      unsigned int align;
1227      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1228      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1229    }
1230    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1231     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1234 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1235 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1237  /* Contract negates.  */
1238  /* A + (-B) -> A - B */
1239  (simplify
1240   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1241   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1242   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1243        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1244    (with
1245     {
1246      tree t1 = type;
1247      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1248          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1249        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1250     }
1251     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1252  /* A - (-B) -> A + B */
1253  (simplify
1254   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1255   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1256        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1257    (with
1258     {
1259      tree t1 = type;
1260      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1261          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1262        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1263     }
1264     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1265  /* -(-A) -> A */
1266  (simplify
1267   (negate (convert? (negate @1)))
1268   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1269        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1270    (convert @1)))
1272  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1273     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1274  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1275       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1277   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1278      irrespective of overflow issues.  */
1279   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1280   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1281   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1282   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1283   (simplify
1284     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1285     @1)
1286   (simplify
1287     (minus (minus @0 @1) @0)
1288     (negate @1))
1289   (simplify
1290     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1291     @0)
1292   (simplify
1293    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1294    (negate @1))
1295   (simplify
1296    (minus @0 (minus @0 @1))
1297    @1)
1299   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1300   (for outer_op (plus minus)
1301    (for inner_op (plus minus)
1302     (simplify
1303      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1304      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1305         as we would introduce undefined overflow, for example
1306         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1307      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1308                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1309       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1310        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1312   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1313   (for outer_op (plus minus)
1314    (simplify
1315     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1316     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1317      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1318       (minus { cst; } @0)))))
1320   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1321   (simplify
1322    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1323    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1324     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1325      (plus { cst; } @0))))
1327   /* ~A + A -> -1 */
1328   (simplify
1329    (plus:c (bit_not @0) @0)
1330    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1331     { build_all_ones_cst (type); }))
1333   /* ~A + 1 -> -A */
1334   (simplify
1335    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1336    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1337     (negate (convert @0))))
1339   /* -A - 1 -> ~A */
1340   (simplify
1341    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1342    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1343         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1344     (bit_not (convert @0))))
1346   /* -1 - A -> ~A */
1347   (simplify
1348    (minus integer_all_onesp @0)
1349    (bit_not @0))
1351   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1352   (for add (plus pointer_plus)
1353    (simplify
1354     (minus (convert (add @@0 @1))
1355      (convert @0))
1356     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1357          /* For integer types, if A has a smaller type
1358             than T the result depends on the possible
1359             overflow in P + A.
1360             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1361             However, if an overflow in P + A would cause
1362             undefined behavior, we can assume that there
1363             is no overflow.  */
1364          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1367             final type requires a sign- or zero-extension,
1368             then we have to punt - it is not defined which
1369             one is correct.  */
1370          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1371              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1372              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1373      (convert @1))))
1375   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1376   (for add (plus pointer_plus)
1377    (simplify
1378     (minus (convert @0)
1379      (convert (add @@0 @1)))
1380     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1381          /* For integer types, if A has a smaller type
1382             than T the result depends on the possible
1383             overflow in P + A.
1384             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1385             However, if an overflow in P + A would cause
1386             undefined behavior, we can assume that there
1387             is no overflow.  */
1388          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1389              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1390          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1391             final type requires a sign- or zero-extension,
1392             then we have to punt - it is not defined which
1393             one is correct.  */
1394          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1395              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1396              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1397      (negate (convert @1)))))
1399   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1400   (for add (plus pointer_plus)
1401    (simplify
1402     (minus (convert (add @@0 @1))
1403      (convert (add @0 @2)))
1404     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1405          /* For integer types, if A has a smaller type
1406             than T the result depends on the possible
1407             overflow in P + A.
1408             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1409             However, if an overflow in P + A would cause
1410             undefined behavior, we can assume that there
1411             is no overflow.  */
1412          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1413              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1414          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1415             final type requires a sign- or zero-extension,
1416             then we have to punt - it is not defined which
1417             one is correct.  */
1418          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1420              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1421              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1422              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1423      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1426 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1428 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1429  (simplify
1430   (minmax @0 @0)
1431   @0))
1432 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1433 (simplify
1434  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1435  @1)
1436 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1437 (simplify
1438  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1439  @1)
1440 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1441 (simplify
1442  (max:c @0 (negate @0))
1443  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1444       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1445           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1446   (abs @0)))
1447 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1448 (simplify
1449  (min:c @0 (negate @0))
1450  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1451       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1452           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1453   (negate (abs @0))))
1454 (simplify
1455  (min @0 @1)
1456  (switch
1457   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1458        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1459        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1460    @1)
1461   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1462        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1463        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1464    @0)))
1465 (simplify
1466  (max @0 @1)
1467  (switch
1468   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1469        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1470        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1471    @1)
1472   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1473        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1474        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1475    @0)))
1477 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1478 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1479 (simplify
1480  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1481   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1482    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1483     @2
1484     @0)))
1486 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1487 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1488 (simplify
1489  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1490   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1491    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1492     @0
1493     @2)))
1495 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1496    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1497 (for minmax (min max)
1498  (simplify
1499   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1500   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1501        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1502        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1503        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1504    (minmax @1 (convert @2)))))
1506 (for minmax (FMIN FMAX)
1507  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1508     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1509  (simplify
1510   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1511   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1512        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1513    @0)))
1514 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1515    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1516    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1517    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1518    worry about it either.  */
1519 (if (flag_finite_math_only)
1520  (simplify
1521   (FMIN @0 @1)
1522   (min @0 @1))
1523  (simplify
1524   (FMAX @0 @1)
1525   (max @0 @1)))
1526 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1527 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1528      maxmin (max min FMAX FMIN)
1529  (simplify
1530   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1531   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1532        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1533            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1534    (negate (maxmin @0 @1)))))
1535 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1536    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1537 (for minmax (min max)
1538  maxmin (max min)
1539  (simplify
1540   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1541   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1543 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1544 (for minmax (min min max max)
1545      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1546      out    (le  gt  ge  lt )
1547  (simplify
1548   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1549   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1550    (out @0 @1))))
1551 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1552    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1553 (for cmp (eq ne)
1554  (simplify
1555   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1556   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1557    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1558    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1559     (cmp @0 @2)))))
1560 (for cmp (eq ne)
1561  (simplify
1562   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1563   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1564    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1565    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1566     (cmp @0 @2)))))
1567 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1568 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1569      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1570      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1571  (simplify
1572   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1573   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1575 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1577 (for rotate (lrotate rrotate)
1578  (simplify
1579   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1580   @0))
1582 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1583 (simplify
1584  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1585  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1586       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1587   @0))
1589 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1590 (simplify
1591  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1592  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1593   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1595 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1596    types.  */
1597 (simplify
1598  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1599  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1600       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1601   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1603 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1604  (simplify
1605   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1606   (non_lvalue @0))
1607  (simplify
1608   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1609   @0)
1610  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1611     if vector2 is uniform.  */
1612  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1613   (simplify
1614    (shiftrotate @0 vec@1)
1615    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1616     (if (tem)
1617      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1619 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1620    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1621 #if GIMPLE
1622 (for shift (lshift rshift)
1623  (simplify
1624   (shift @0 SSA_NAME@1)
1625    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1626     (with {
1627       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1628       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1629      }
1630      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1631       @0)))))
1632 #endif
1634 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1635    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1636 (simplify
1637  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1638  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1639                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1640                                            element_precision (type)), @1); }))
1642 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1643 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1644  (simplify
1645   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1646   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1647    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1648         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1649         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1650         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1651     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1652      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1653         being well defined.  */
1654      (if (low >= prec)
1655       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1656        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1657        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1658         { build_zero_cst (type); }
1659         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1660       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1663 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1664    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1665 (for cmp (ne eq)
1666      icmp (eq ne)
1667  (simplify
1668   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1669   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1671 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1672    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1673    if CST2 != 0.  */
1674 (for cmp (ne eq)
1675  (simplify
1676   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1677   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1678    (if (cand < 0
1679         || (!integer_zerop (@2)
1680             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1681     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1682     (if (!integer_zerop (@2)
1683          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1684      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1686 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1687         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1688    if the new mask might be further optimized.  */
1689 (for shift (lshift rshift)
1690  (simplify
1691   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1692            INTEGER_CST@2)
1693    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1694         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1695         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1696         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1697         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1698     (with
1699      {
1700        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1701        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1702        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1703        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1704        unsigned int prec;
1706        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1707          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1708        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1709                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1710                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1711          {
1712            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1713            tree arg00 = @0;
1714            /* See if more bits can be proven as zero because of
1715               zero extension.  */
1716            if (@3 != @0
1717                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1718              {
1719                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1720                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1721                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1722                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1723                  {
1724                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1725                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1726                    if (shiftc < prec)
1727                      shift_type = inner_type;
1728                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1729                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1730                       is all ones.  */
1731                  }
1732              }
1733            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1734            if (shiftc < prec)
1735              {
1736                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1737                zerobits <<= prec - shiftc;
1738              }
1739            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1740               can contain actually sign bits, so no transformation is
1741               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1742               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1743            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1744                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1745              {
1746                if ((mask & zerobits) == 0)
1747                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1748                else
1749                  zerobits = 0;
1750              }
1751          }
1752      }
1753      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1754      (if ((mask & zerobits) == mask)
1755       { build_int_cst (type, 0); }
1756       (with { newmask = mask | zerobits; }
1757        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1758         (with
1759          {
1760            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1761               mode's mask.  */
1762            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1763                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1764              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1765                break;
1766          }
1767          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1768               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1769           (with
1770            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1771            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1772             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1773              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1774              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1776 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1777    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1778 (for shift (lshift rshift)
1779  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1780   (simplify
1781    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1782    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1783     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1784      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1786 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1787 (simplify
1788  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1789   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1790        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1791            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1792            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1793    (with
1794     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1795      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1797 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1798    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1799 (for rotate (lrotate rrotate)
1800  (simplify
1801   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1802    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1803          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1804          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1805         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1806             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1807     (with
1808      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1809       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1811 /* Simplifications of conversions.  */
1813 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1814 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1815  (simplify
1816   (cvt @0)
1817   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1818        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1819    @0)))
1821 /* Contract view-conversions.  */
1822 (simplify
1823   (view_convert (view_convert @0))
1824   (view_convert @0))
1826 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1827    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1828 (simplify
1829   (view_convert @0)
1830   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1831        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1832        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1833    (convert @0)))
1835 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1836 (simplify
1837   (view_convert (convert@0 @1))
1838   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1839        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1840        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1841        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1842    (view_convert @1)))
1844 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1845    barriers can be removed.  */
1846 (simplify
1847  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1848  @0)
1849 (simplify
1850  (paren (paren@1 @0))
1851  @1)
1853 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1854 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1855  (for icvt (convert float)
1856   (simplify
1857    (ocvt (icvt@1 @0))
1858    (with
1859     {
1860       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1861       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1862       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1863       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1864       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1865       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1866       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1867       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1868       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1869       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1870       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1871       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1872       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1873       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1874       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1875       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1876       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1877       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1878       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1879       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1880     }
1881    (switch
1882     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1883        handled below, if we are converting something to its own
1884        type via an object of identical or wider precision, neither
1885        conversion is needed.  */
1886     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1887           || (GENERIC
1888               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1889          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1890              || (inter_float && final_float))
1891          && inter_prec >= final_prec)
1892      (ocvt @0))
1894     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1895        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1896        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1897        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1898        then we sometimes need the middle conversion.  */
1899     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1900          && (final_int || final_float)
1901          && inter_prec >= inside_prec
1902          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1903      (ocvt @0))
1905     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1906        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1907        final conversion does not change precision we can drop the
1908        intermediate conversion.  */
1909     (if (inside_int && inter_int && final_int
1910          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1911               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1912              || final_prec == inter_prec))
1913      (ocvt @0))
1915     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1916         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1917         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1918         - the intermediate type is narrower than both initial and
1919           final, or
1920         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1921           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1922         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1923           intermediate and final types differ, or
1924         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1925           initial and intermediate types differ.  */
1926     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1927          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1928          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1929          && ! (inside_int && inter_int
1930                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1931                && inter_prec < final_prec)
1932          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1933              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1934          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1935          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1936      (ocvt @0))
1938     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1939        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1940     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1941          && final_int && inter_int && inside_int
1942          && final_prec == inside_prec
1943          && final_prec > inter_prec
1944          && inter_unsignedp)
1945      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1946                               (inside_type,
1947                                wi::mask (inter_prec, false,
1948                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1950     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1951        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1952        floating-point conversion.  */
1953     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1954          && inside_int && inter_float && final_int &&
1955          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1956          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1957      (convert @0)))))))
1959 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1960    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1961    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1962 (simplify
1963   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1964   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1965        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1966        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1967        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1968                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1969    (convert @0)))
1972 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1973 (simplify
1974   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1975   (convert @0))
1977 /* Canonicalization of binary operations.  */
1979 /* Convert X + -C into X - C.  */
1980 (simplify
1981  (plus @0 REAL_CST@1)
1982  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1983   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1984    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1985     (minus @0 { tem; })))))
1987 /* Convert x+x into x*2.  */
1988 (simplify
1989  (plus @0 @0)
1990  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1991   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1992   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1993    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1995 (simplify
1996  (minus integer_zerop @1)
1997  (negate @1))
1999 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2000    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2001    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2002 (simplify
2003  (minus real_zerop@0 @1)
2004  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2005   (negate @1)))
2007 /* Transform x * -1 into -x.  */
2008 (simplify
2009  (mult @0 integer_minus_onep)
2010  (negate @0))
2012 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2013    number.  */
2014 (match compositional_complex
2015  (convert? (complex @0 @1)))
2017 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2018 (simplify
2019  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2020  @0)
2021 (simplify
2022  (realpart (complex @0 @1))
2023  @0)
2024 (simplify
2025  (imagpart (complex @0 @1))
2026  @1)
2028 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2029 (simplify
2030  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2031  (convert (realpart @0)))
2032 (simplify
2033  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2034  (convert (negate (imagpart @0))))
2035 (for part (realpart imagpart)
2036  (for op (plus minus)
2037   (simplify
2038    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2039    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2040 (simplify
2041  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2042  (convert (COS @0)))
2043 (simplify
2044  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2045  (convert (SIN @0)))
2047 /* conj(conj(x)) -> x  */
2048 (simplify
2049  (conj (convert? (conj @0)))
2050  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2051   (convert @0)))
2053 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2054 (simplify
2055  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2056  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2057   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2059 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2060 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2061  (simplify
2062   (bswap (bswap @0))
2063   @0)
2064  (simplify
2065   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2066   (bit_not @0))
2067  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2068   (simplify
2069    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2070    (bitop @0 (bswap @1)))))
2073 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2075 /* Simplify constant conditions.
2076    Only optimize constant conditions when the selected branch
2077    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2078    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2079    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2080    this one as we depend on doing this transform before possibly
2081    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2082    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2083    genmatch cannot handle.  */
2084 (simplify
2085  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2086  (if (integer_zerop (@0))
2087   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2088    @2)
2089   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2090    @1)))
2091 (simplify
2092  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2093  (if (integer_all_onesp (@0))
2094   @1
2095   (if (integer_zerop (@0))
2096    @2)))
2098 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2099    be extended.  */
2100 /* This pattern implements two kinds simplification:
2102    Case 1)
2103    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2104      1) Conversions are type widening from smaller type.
2105      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2106      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2107    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2108    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2109    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2110    referred var is always benefitial for complicated cases.
2112    Case 2)
2113    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2114 (for cmp (lt le gt ge eq)
2115  (simplify
2116   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2117   (with
2118    {
2119      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2120      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2121      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2123      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2124          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2125          && (types_match (c1_type, from_type)
2126              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2127                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2128                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2129          && (types_match (c2_type, from_type)
2130              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2131                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2132                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2133        {
2134          if (cmp != EQ_EXPR)
2135            {
2136              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2137                {
2138                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2139                  if (cmp == LE_EXPR)
2140                    code = LT_EXPR;
2141                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2142                  if (cmp == GT_EXPR)
2143                    code = GE_EXPR;
2144                }
2145              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2146                {
2147                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2148                  if (cmp == LT_EXPR)
2149                    code = LE_EXPR;
2150                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2151                  if (cmp == GE_EXPR)
2152                    code = GT_EXPR;
2153                }
2154              if (code != ERROR_MARK
2155                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2156                {
2157                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2158                    code = MIN_EXPR;
2159                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2160                    code = MAX_EXPR;
2161                }
2162            }
2163          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2164          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2165            code = EQ_EXPR;
2166        }
2167    }
2168    (if (code == MAX_EXPR)
2169     (convert (max @1 (convert @2)))
2170     (if (code == MIN_EXPR)
2171      (convert (min @1 (convert @2)))
2172      (if (code == EQ_EXPR)
2173       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2174                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2176 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2178      1) OP is PLUS or MINUS.
2179      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2180      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2182    This pattern also handles special cases like:
2184      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2185         integer zero.  In this case,
2186           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2187           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2188      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2189         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2190         code.
2192    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2193    simplified at the moment because C standard requires additional
2194    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2195    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2196 (for op (plus minus)
2197  (for cmp (lt le gt ge)
2198   (simplify
2199    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2200    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2201     (if (types_match (from_type, to_type)
2202          /* Check if it is special case A).  */
2203          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2204              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2205              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2206              && integer_zerop (@1)
2207              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2208      (with
2209       {
2210         bool overflow = false;
2211         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2212         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2213         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2215         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2216             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2217             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2218         if (!types_match (from_type, to_type))
2219           {
2220             if (cmp_code == LT_EXPR)
2221               cmp_code = GT_EXPR;
2222             if (cmp_code == GE_EXPR)
2223               cmp_code = LE_EXPR;
2224             c1 = wi::max_value (to_type);
2225           }
2226         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2227            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2228            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2229            if it is undefined.  */
2230         if (op == PLUS_EXPR)
2231           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2232         else
2233           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2235         code = cmp_code;
2236         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2237           {
2238             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2239                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2240             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2241                 && !overflow)
2242               {
2243                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2244                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2245                   code = LT_EXPR;
2246                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2247                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2248                   code = GE_EXPR;
2249               }
2250             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2251                 && !overflow)
2252               {
2253                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2254                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2255                   code = LE_EXPR;
2256                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2257                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2258                   code = GT_EXPR;
2259               }
2260             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2261               {
2262                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2263                   code = MIN_EXPR;
2264                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2265                   code = MAX_EXPR;
2266               }
2267           }
2268       }
2269       (if (code == MAX_EXPR)
2270        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2271            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2272        (if (code == MIN_EXPR)
2273         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2274             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2276 (for cnd (cond vec_cond)
2277  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2278  (simplify
2279   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2280   (cnd @0 @1 @3))
2281  (simplify
2282   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2283   (cnd @0 @1 @3))
2284  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2285  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2286     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2287     The following is still important to merge then and else arm cases
2288     from if-conversion.  */
2289  (simplify
2290   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2291   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2292        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2293        && invert_tree_comparison
2294            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2295        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2296        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2297    (cnd @0 @1 @3)))
2298  (simplify
2299   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2300   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2301        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2302        && invert_tree_comparison
2303            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2304        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2305        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2306    (cnd @0 @3 @4)))
2308  /* A ? B : B -> B.  */
2309  (simplify
2310   (cnd @0 @1 @1)
2311   @1)
2313  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2314  (simplify
2315   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2316   (cnd @0 @2 @1)))
2318 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2319    return all -1 or all 0 results.  */
2320 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2321    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2322 (simplify
2323  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2324  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2325       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2326       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2327           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2328   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2330 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2331 (simplify
2332  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2333  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2334       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2335       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2336           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2337   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2340 /* Simplifications of comparisons.  */
2342 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2343    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2344    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2345 (for cmp  (le gt)
2346      acmp (lt ge)
2347  (simplify
2348   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2349   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2350    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2351 (for cmp  (ge lt)
2352      acmp (gt le)
2353  (simplify
2354   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2355   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2356    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2359 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2360    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2361    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2362    that with expression code iteration.  */
2363 (for cmp (tcc_comparison)
2364      icmp (inverted_tcc_comparison)
2365      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2366  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2367     and handle some more cases by using
2368       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2369     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2370     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2371  (simplify
2372   (bit_not (cmp @0 @1))
2373   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2374        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2375    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2376       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2377       a computed operator in the replacement tree thus we have
2378       to play the trick below.  */
2379    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2380              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2381     (if (ic == icmp)
2382      (icmp @0 @1)
2383      (if (ic == ncmp)
2384       (ncmp @0 @1))))))
2385  (simplify
2386   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2387   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2388             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2389    (if (ic == icmp)
2390     (icmp @0 @1)
2391     (if (ic == ncmp)
2392      (ncmp @0 @1))))))
2394 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2395    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2396    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2397    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2398    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2399 (for cmp (eq ne)
2400  (simplify
2401   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2402   (if (single_use (@2))
2403    (cmp @0 @1))))
2405 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2406    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2407    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2408    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2409 (for cmp (simple_comparison)
2410      scmp (swapped_simple_comparison)
2411  (simplify
2412   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2413   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2414   (if (integer_zerop (@1))
2415    (cmp @1 @2)
2416    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2417         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2418         && single_use (@3))
2419     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2420     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2421      (scmp @0 @2)
2422      (cmp @0 @2))))))
2424 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2425    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2426 (for cmp (eq ge le)
2427  (simplify
2428   (cmp @0 @0)
2429   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2430        || ! HONOR_NANS (@0))
2431    { constant_boolean_node (true, type); }
2432    (if (cmp != EQ_EXPR)
2433     (eq @0 @0)))))
2434 (for cmp (ne gt lt)
2435  (simplify
2436   (cmp @0 @0)
2437   (if (cmp != NE_EXPR
2438        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2439        || ! HONOR_NANS (@0))
2440    { constant_boolean_node (false, type); })))
2441 (for cmp (unle unge uneq)
2442  (simplify
2443   (cmp @0 @0)
2444   { constant_boolean_node (true, type); }))
2445 (for cmp (unlt ungt)
2446  (simplify
2447   (cmp @0 @0)
2448   (unordered @0 @0)))
2449 (simplify
2450  (ltgt @0 @0)
2451  (if (!flag_trapping_math)
2452   { constant_boolean_node (false, type); }))
2454 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2455 (for cmp (simple_comparison)
2456  (simplify
2457   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2458   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2459    (cmp @1 @0))))
2461 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2462 (for cmp (simple_comparison)
2463      scmp (swapped_simple_comparison)
2464  (simplify
2465   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2466   (if (single_use (@2)
2467        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2468    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2470 (for cmp (simple_comparison)
2471  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2472  (simplify
2473   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2474   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2475        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2476            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2477        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2478            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2479    (with
2480     {
2481       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2482       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2483         {
2484           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2485           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2486               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2487             type1 = float_type_node;
2488           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2489               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2490             type1 = double_type_node;
2491         }
2492       tree newtype
2493         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2494            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2495     }
2496     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2497      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2499  (simplify
2500   (cmp @0 REAL_CST@1)
2501   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2502   (switch
2503    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2504    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2505     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2506    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2507    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2508         && ! HONOR_SNANS (@1))
2509     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2510    /* Fold comparisons against infinity.  */
2511    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2512         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2513     (with
2514      {
2515        REAL_VALUE_TYPE max;
2516        enum tree_code code = cmp;
2517        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2518        if (neg)
2519          code = swap_tree_comparison (code);
2520      }
2521      (switch
2522       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2523       (if (code == GT_EXPR
2524            && ! HONOR_SNANS (@0))
2525        { constant_boolean_node (false, type); })
2526       (if (code == LE_EXPR)
2527        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2528        (if (! HONOR_NANS (@0))
2529         { constant_boolean_node (true, type); }
2530         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2531         (eq @0 @0)))
2532       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2533       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2534        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2535         (if (neg)
2536          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2537          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2538       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2539       (if (code == LT_EXPR)
2540        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2541         (if (neg)
2542          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2543          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2544       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2545       (if (code == NE_EXPR)
2546        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2547         (if (! HONOR_NANS (@0))
2548          (if (neg)
2549           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2550           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2551          (if (neg)
2552           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2553            { build_one_cst (type); })
2554           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2555            { build_one_cst (type); }))))))))))
2557  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2558     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2559     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2560     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2561  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2562   (for op (plus minus)
2563    (simplify
2564     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2565     (with
2566      {
2567        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2568                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2569      }
2570      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2571       (cmp @0 { tem; }))))))
2573  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2574     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2575     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2576     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2577  (if (flag_associative_math)
2578   (simplify
2579    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2580    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2581     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2582      (cmp { tem; } @1)))))
2584  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2585  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2586       && ! flag_errno_math)
2587   (for sq (SQRT)
2588    (simplify
2589     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2590     (switch
2591      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2592       (switch
2593        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2594        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2595         { constant_boolean_node (false, type); })
2596        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2597           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2598        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2599         { constant_boolean_node (true, type); })
2600        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2601        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2602      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2603       (switch
2604        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2605        (if (cmp == LT_EXPR)
2606         { constant_boolean_node (false, type); })
2607        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2608        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2609         { constant_boolean_node (true, type); })
2610        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2611        (if (cmp == LE_EXPR)
2612         (eq @0 @1))
2613        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2614           == or !=.  In the last case:
2616             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2618           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2619           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2620        (cmp @0 @1)))
2621      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2622       (with
2623        {
2624          REAL_VALUE_TYPE c2;
2625          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2626                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2627          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2628        }
2629        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2630         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2631         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2632          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2633          { constant_boolean_node (false, type); })
2634         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2635         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2636      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2637       (with
2638        {
2639          REAL_VALUE_TYPE c2;
2640          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2641                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2642          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2643        }
2644        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2645         (switch
2646          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2647             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2648          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2649           { constant_boolean_node (true, type); })
2650          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2651             don't care about NaNs.  */
2652          (if (! HONOR_NANS (@0))
2653           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2654          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2655             don't care about Infinities.  */
2656          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2657           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2658          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2659          (if (GENERIC)
2660           (truth_andif
2661            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2662            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2663         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2664         (if (! HONOR_NANS (@0))
2665          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2666          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2667          (if (GENERIC)
2668           (truth_andif
2669            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2670            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
2671    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
2672    (simplify
2673     (cmp (sq @0) (sq @1))
2674       (if (! HONOR_NANS (@0))
2675         (cmp @0 @1))))))
2677 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2678 (for cmp (eq ne)
2679  (simplify
2680   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2681   (if (!integer_zerop (@1))
2682    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2683     (cmp @0 @2)
2684     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2685      (with
2686       {
2687         bool ovf;
2688         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2689       }
2690       (if (ovf)
2691        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2692        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2693 (for cmp (lt le gt ge)
2694  (simplify
2695   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2696   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2697    (with
2698     {
2699       bool ovf;
2700       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2701     }
2702     (if (ovf)
2703      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2704                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2705      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2707 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2708 (simplify
2709  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2710  (if (types_match (@0, @1))
2711   (unordered @0 @1)))
2712 (simplify
2713  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2714  (if (types_match (@0, @1))
2715   (ordered @0 @1)))
2716 (simplify
2717  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2718  @2)
2719 (simplify
2720  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2721  @2)
2723 /* Simple range test simplifications.  */
2724 /* A < B || A >= B -> true.  */
2725 (for test1 (lt le le le ne ge)
2726      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2727  (simplify
2728   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2729   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2730        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2731    { constant_boolean_node (true, type); })))
2732 /* A < B && A >= B -> false.  */
2733 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2734      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2735  (simplify
2736   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2737   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2738        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2739    { constant_boolean_node (false, type); })))
2741 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2742 (for cmp (tcc_comparison)
2743      scmp (swapped_tcc_comparison)
2744  (simplify
2745   (cmp (negate @0) (negate @1))
2746   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2747        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2748            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2749    (scmp @0 @1)))
2750  (simplify
2751   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2752   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2753        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2754            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2755    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2756     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2757      (scmp @0 { tem; }))))))
2759 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2760 (for op (eq ne)
2761  (simplify
2762   (op (abs @0) zerop@1)
2763   (op @0 @1)))
2765 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2766 (for cmp (simple_comparison)
2767  (simplify
2768   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2769   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2770        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2771           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2772        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2773             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2774             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2775        && single_use (@0))
2776    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2777         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2778             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2779         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2780             || cmp == NE_EXPR
2781             || cmp == EQ_EXPR)
2782         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2783     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2784        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2785        constant which fold_convert produces.  */
2786     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2787      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2788                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2789      (cmp @00 (convert @1)))
2791     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2792      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2793      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2794            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2795            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2796                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2797           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2798               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2799                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2800                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2801                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2802               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2803                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2804                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2805       (cmp @00 (convert @10))
2806       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2807            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2808            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2809        (with
2810         {
2811           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2812           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2813           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2814           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2815         }
2816         (if (above || below)
2817          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2818           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2819           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2820            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2821            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2822             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2824 (for cmp (eq ne)
2825  /* A local variable can never be pointed to by
2826     the default SSA name of an incoming parameter.
2827     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2828  (simplify
2829   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2830   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2831        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2832    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2833     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2834          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2835      (if (cmp == NE_EXPR)
2836       { constant_boolean_node (true, type); }
2837       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2839 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2840 (for cmp (eq ne)
2842  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2843     Similarly for NE_EXPR.  */
2844  (simplify
2845   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2846   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2847        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2848    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2850  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2851  (simplify
2852   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2853   (cmp @0 @1))
2855  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2856     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2857  (simplify
2858   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2859   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2861  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2862  (simplify
2863   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2864   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2865    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2867  (simplify
2868   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2869   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2870    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2872 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2873    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2874 (for cmp (eq ne)
2875      icmp (ne eq)
2876  (simplify
2877   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2878   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2880 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2881    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2882 (simplify
2883  (cond
2884   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2885   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2886  (with {
2887     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2888   }
2889   (if (shift > 0)
2890    (bit_and
2891     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2892    (bit_and
2893     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2895 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2896    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2897 (for cmp (eq ne)
2898      ncmp (ge lt)
2899  (simplify
2900   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2901   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2902        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2903            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2904        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2905        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2906    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2907     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2909 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2910    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2911 (simplify
2912  (cond
2913   (lt @0 integer_zerop)
2914   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2915  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2916   (with {
2917     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2918    }
2919    (if (shift >= 0)
2920     (bit_and
2921      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2922      @1)
2923     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2924        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2925     (bit_and (convert @0) @1)))))
2927 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2928    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2929    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2930    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2931 (for cmp (simple_comparison)
2932  (simplify
2933   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2934   (with
2935    {
2936      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2937      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2938      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2939      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2940        {
2941          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2942          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2943        }
2944      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2945        {
2946          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2947          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2948        }
2949    }
2950    (if (base0 && base1)
2951     (with
2952      {
2953        int equal = 2;
2954        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2955           the value expressions might point to fields/elements
2956           of other vars etc.  */
2957        if (GENERIC
2958            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2959                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2960          ;
2961        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2962                 && decl_in_symtab_p (base1))
2963          equal = symtab_node::get_create (base0)
2964                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2965        else if ((DECL_P (base0)
2966                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2967                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2968                 && (DECL_P (base1)
2969                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2970                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2971          equal = (base0 == base1);
2972      }
2973      (if (equal == 1
2974           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2975               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2976               || off0 == off1
2977               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2978               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2979               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2980                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2981       (switch
2982        (if (cmp == EQ_EXPR)
2983         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2984        (if (cmp == NE_EXPR)
2985         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2986        (if (cmp == LT_EXPR)
2987         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2988        (if (cmp == LE_EXPR)
2989         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2990        (if (cmp == GE_EXPR)
2991         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2992        (if (cmp == GT_EXPR)
2993         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2994       (if (equal == 0
2995            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2996            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2997            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2998                || off0 == off1))
2999        (switch
3000         (if (cmp == EQ_EXPR)
3001          { constant_boolean_node (false, type); })
3002         (if (cmp == NE_EXPR)
3003          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3005 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3006 (for neeq (ne eq)
3007  (simplify
3008   (neeq @0 @1)
3009   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3010        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3011    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3013 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3014    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3015    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3016    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3017    canonicalizaion is not wanted.  */
3019 (for cmp (ne eq)
3020  (simplify
3021   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3022   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3023         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3024       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3025           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3026    (cmp @0 (convert @1)))))
3028 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3029 (for cmp (lt gt le ge)
3030  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3031     the specified precision will have known values.  */
3032  (simplify
3033   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3034   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3035        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3036    (with
3037     {
3038       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3039       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3040       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3041       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3042       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3043     }
3044     (switch
3045      (if (wi::eq_p (@1, max))
3046       (switch
3047        (if (cmp == GT_EXPR)
3048         { constant_boolean_node (false, type); })
3049        (if (cmp == GE_EXPR)
3050         (eq @2 @1))
3051        (if (cmp == LE_EXPR)
3052         { constant_boolean_node (true, type); })
3053        (if (cmp == LT_EXPR)
3054         (ne @2 @1))))
3055      (if (wi::eq_p (@1, min))
3056       (switch
3057        (if (cmp == LT_EXPR)
3058         { constant_boolean_node (false, type); })
3059        (if (cmp == LE_EXPR)
3060         (eq @2 @1))
3061        (if (cmp == GE_EXPR)
3062         { constant_boolean_node (true, type); })
3063        (if (cmp == GT_EXPR)
3064         (ne @2 @1))))
3065      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
3066       (switch
3067        (if (cmp == GT_EXPR)
3068         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
3069        (if (cmp == LE_EXPR)
3070         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
3071      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
3072       (switch
3073        (if (cmp == GE_EXPR)
3074         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
3075        (if (cmp == LT_EXPR)
3076         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
3077      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
3078           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3079           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3080              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3081              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3082              max associated with this sign bit.  */
3083           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
3084           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3085           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3086       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3087          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3088       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3089        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3090         (if (cmp == LE_EXPR)
3091          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3092          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3094 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3095  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3096  (simplify
3097   (cmp @0 REAL_CST@1)
3098   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3099        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3100    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3101                             ? false : true, type); })))
3103 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3104 (simplify
3105  (ne @0 integer_zerop)
3106  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3107       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3108   (non_lvalue @0)))
3109 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3110 (simplify
3111  (eq @0 integer_onep)
3112  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3113       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3114   (non_lvalue @0)))
3115 /* Do not handle
3116    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3117    bool_var != 1 becomes !bool_var
3118    here because that only is good in assignment context as long
3119    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3120    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3121    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3123 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3124    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3125    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3126    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3127 (for cmp (lt le ge gt)
3128      out (gt gt le le)
3129  (simplify
3130   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3131   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3132        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3133        && wi::ne_p (@1, 0)
3134        && single_use (@2))
3135    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3136                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3138 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3139    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3140    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3141 (for cmp (gt le)
3142  (simplify
3143   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3144   (if (single_use (@2)
3145        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3146        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3147        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3148    (cmp @1 @0))))
3150 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3151 /* A - B > A  */
3152 (for cmp (gt le)
3153      out (ne eq)
3154  (simplify
3155   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3156   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3157        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3158    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3159 /* A + B < A  */
3160 (for cmp (lt ge)
3161      out (ne eq)
3162  (simplify
3163   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3164   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3165        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3166    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3168 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3169    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3170 (for cmp (lt ge)
3171      out (ne eq)
3172  (simplify
3173   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3174   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3175    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3176     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3178 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3179    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3180    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3181    section that follows this one.
3183    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3184    the following:
3186    - the rule describes an identity
3188    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3189      multiplication
3191    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3192      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3193      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3194      when the operand has that value.)  */
3196 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3197  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3198  (simplify
3199   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3200   (if (!HONOR_SNANS (type))
3201    @0))
3203  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3204  (for root (SQRT CBRT)
3205   (simplify
3206    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3207     (root (mult @0 @1))))
3209  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3210  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3211   (simplify
3212    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3213     (exps (plus @0 @1))))
3215  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3216  (for root (SQRT CBRT)
3217   (simplify
3218    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3219     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3221  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3222  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3223   (simplify
3224    (rdiv @0 (exps:s @1))
3225     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3227  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3228       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3229   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3230   (simplify
3231    (logs (exps @0))
3232    @0)
3233   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3234   (simplify
3235    (exps (logs @0))
3236    @0))
3238  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3239     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3240     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3241  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3242       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3243   (simplify
3244    (logs (exps @0))
3245    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3246     (with {
3247       tree x;
3248       switch (exps)
3249         {
3250         CASE_CFN_EXP:
3251           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3252           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3253           break;
3254         CASE_CFN_EXP2:
3255           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3256           x = build_real (type, dconst2);
3257           break;
3258         CASE_CFN_EXP10:
3259         CASE_CFN_POW10:
3260           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3261           {
3262             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3263             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3264             x = build_real (type, dconst10);
3265           }
3266           break;
3267         default:
3268           gcc_unreachable ();
3269         }
3270       }
3271      (mult (logs { x; }) @0)))))
3273  (for logs (LOG LOG
3274             LOG2 LOG2
3275             LOG10 LOG10)
3276       exps (SQRT CBRT)
3277   (simplify
3278    (logs (exps @0))
3279    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3280     (with {
3281       tree x;
3282       switch (exps)
3283         {
3284         CASE_CFN_SQRT:
3285           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3286           x = build_real (type, dconsthalf);
3287           break;
3288         CASE_CFN_CBRT:
3289           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3290           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3291           break;
3292         default:
3293           gcc_unreachable ();
3294         }
3295       }
3296      (mult { x; } (logs @0))))))
3298  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3299  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3300       pows (POW)
3301   (simplify
3302    (logs (pows @0 @1))
3303    (mult @1 (logs @0))))
3305  (for sqrts (SQRT)
3306       cbrts (CBRT)
3307       pows (POW)
3308       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3309   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3310   (simplify
3311    (sqrts (exps @0))
3312    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3313   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3314   (simplify
3315    (cbrts (exps @0))
3316    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3317   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3318   (simplify
3319    (pows (exps @0) @1)
3320    (exps (mult @0 @1))))
3322  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3323  (for tans (TAN)
3324       atans (ATAN)
3325   (simplify
3326    (tans (atans @0))
3327    @0)))
3329 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3330 (simplify
3331  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3332  (abs @0))
3334 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3335 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3336  (simplify
3337   (fns (fns @0))
3338   (fns @0)))
3339 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3340 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3341  (simplify
3342   (fns integer_valued_real_p@0)
3343   @0))
3345 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3346 (simplify
3347  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3348  (abs @0))
3350 /* pow(1,x) -> 1.  */
3351 (simplify
3352  (POW real_onep@0 @1)
3353  @0)
3355 (simplify
3356  /* copysign(x,x) -> x.  */
3357  (COPYSIGN @0 @0)
3358  @0)
3360 (simplify
3361  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3362  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3363  (abs @0))
3365 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3366  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3367  (simplify
3368   (scale real_zerop@0 @1)
3369   @0)
3370  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3371  (simplify
3372   (scale @0 integer_zerop@1)
3373   @0)
3374  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3375  (simplify
3376   (scale REAL_CST@0 @1)
3377   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3378    @0)))
3380 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3381    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3383    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3384    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3385    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3386    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3388 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3389  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3390  (simplify
3391   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3392    (SIN @0))
3394  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3395  (simplify
3396   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3397   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3398    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3400  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3401  (simplify
3402   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3403    (TAN @0))
3405  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3406  (simplify
3407   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3408    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3410  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3411  (simplify
3412   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3413   (if (! HONOR_NANS (@0)
3414        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3415    (COS @0)))
3417  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3418  (simplify
3419   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3420   (if (! HONOR_NANS (@0)
3421        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3422    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3424  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3425  (simplify
3426   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3427    (POW @0 (plus @1 @2)))
3429  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3430  (simplify
3431   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3432    (POW (mult @0 @2) @1))
3434  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3435  (simplify
3436   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3437    (POWI (mult @0 @2) @1))
3439  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3440  (simplify
3441   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3442   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3443    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3445  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3446  (simplify
3447   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3448    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3450  (for sqrts (SQRT)
3451       cbrts (CBRT)
3452       pows (POW)
3453   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3454   (simplify
3455    (sqrts (sqrts @0))
3456    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3457   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3458   (simplify
3459    (sqrts (cbrts @0))
3460    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3461   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3462   (simplify
3463    (cbrts (sqrts @0))
3464    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3465   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3466   (simplify
3467    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3468    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3469   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3470   (simplify
3471    (sqrts (pows @0 @1))
3472    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3473   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3474   (simplify
3475    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3476    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3477   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3478   (simplify
3479    (pows (sqrts @0) @1)
3480    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3481   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3482   (simplify
3483    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3484    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3485   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3486   (simplify
3487    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3488    (pows @0 (mult @1 @2))))
3490  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3491  (simplify
3492   (CABS (complex @0 @0))
3493   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3495  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3496  (simplify
3497   (HYPOT @0 @0)
3498   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3500  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3501  (for cexps (CEXP)
3502       exps (EXP)
3503       cexpis (CEXPI)
3504   (simplify
3505    (cexps compositional_complex@0)
3506    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3507     (complex
3508      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3509      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3511 (if (canonicalize_math_p ())
3512  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3513  (for floors (FLOOR)
3514       truncs (TRUNC)
3515   (simplify
3516    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3517    (truncs @0))))
3519 (match double_value_p
3520  @0
3521  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3522 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3523             BUILT_IN_FLOORL
3524             BUILT_IN_CEILL
3525             BUILT_IN_ROUNDL
3526             BUILT_IN_NEARBYINTL
3527             BUILT_IN_RINTL)
3528      tos (BUILT_IN_TRUNC
3529           BUILT_IN_FLOOR
3530           BUILT_IN_CEIL
3531           BUILT_IN_ROUND
3532           BUILT_IN_NEARBYINT
3533           BUILT_IN_RINT)
3534  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3535  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3536   (simplify
3537    (froms (convert double_value_p@0))
3538    (convert (tos @0)))))
3540 (match float_value_p
3541  @0
3542  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3543 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3544             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3545             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3546             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3547             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3548             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3549      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3550           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3551           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3552           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3553           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3554           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3555  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3556     if x is a float.  */
3557  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3558       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3559   (simplify
3560    (froms (convert float_value_p@0))
3561    (convert (tos @0)))))
3563 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3564      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3565  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3566  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3567   (simplify
3568    (froms (convert double_value_p@0))
3569    (tos @0))))
3571 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3572             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3573      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3574  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3575     if x is a float.  */
3576  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3577   (simplify
3578    (froms (convert float_value_p@0))
3579    (tos @0))))
3581 (if (canonicalize_math_p ())
3582  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3583  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3584   (simplify
3585    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3586    (fix_trunc @0))))
3588 (if (canonicalize_math_p ())
3589  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3590  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3591            ICEIL LCEIL LLCEIL
3592            IROUND LROUND LLROUND)
3593   (simplify
3594    (fns integer_valued_real_p@0)
3595    (fix_trunc @0)))
3596  (if (!flag_errno_math)
3597   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3598   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3599    (simplify
3600     (rints integer_valued_real_p@0)
3601     (fix_trunc @0)))))
3603 (if (canonicalize_math_p ())
3604  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3605       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3606       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3607   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3608      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3609   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3610        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3611    (simplify
3612     (ifn @0)
3613     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3614   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3615      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3616   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3617        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3618    (simplify
3619     (llfn @0)
3620     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3622 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3623 (simplify
3624  (CPROJ @0)
3625  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3626    @0))
3628 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3629    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3630 (simplify
3631  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3632  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3633   { build_complex_inf (type, false); }))
3635 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3636 (simplify
3637  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3638  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3639   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3641 (for pows (POW)
3642      sqrts (SQRT)
3643      cbrts (CBRT)
3644  (simplify
3645   (pows @0 REAL_CST@1)
3646   (with {
3647     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3648     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3649    }
3650    (switch
3651     /* pow(x,0) -> 1.  */
3652     (if (real_equal (value, &dconst0))
3653      { build_real (type, dconst1); })
3654     /* pow(x,1) -> x.  */
3655     (if (real_equal (value, &dconst1))
3656      @0)
3657     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3658     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3659      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3660     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3661     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3662          && canonicalize_math_p ()
3663          && real_equal (value, &dconsthalf))
3664      (sqrts @0))
3665     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3666     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3667          && canonicalize_math_p ()
3668          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3669              real_equal (value, &tmp)))
3670      (cbrts @0))))))
3672 /* powi(1,x) -> 1.  */
3673 (simplify
3674  (POWI real_onep@0 @1)
3675  @0)
3677 (simplify
3678  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3679  (switch
3680   /* powi(x,0) -> 1.  */
3681   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3682    { build_real (type, dconst1); })
3683   /* powi(x,1) -> x.  */
3684   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3685    @0)
3686   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3687   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3688    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3690 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3692    These are conceptually similar to the transformations performed for
3693    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3694    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3696 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3697    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3698    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3699    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3700    operation and convert the result to the desired type.  */
3701 (for op (plus minus)
3702   (simplify
3703     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3704     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3705          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3706             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3707          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3708          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3709          /* The precision of the type of each operand must match the
3710             precision of the mode of each operand, similarly for the
3711             result.  */
3712          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3713              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3714          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3715              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3716          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3717          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3718          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3719          && types_match (@0, type)
3720          && (types_match (@0, @1)
3721              /* Or the second operand is const integer or converted const
3722                 integer from valueize.  */
3723              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3724       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3725         (op @0 (convert @1))
3726         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3727          (convert (op (convert:utype @0)
3728                       (convert:utype @1))))))))
3730 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3731    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3732    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3733    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3734    arithmetic operation.  */
3735 (for op (minus plus)
3736  (simplify
3737   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3738   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3739        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3740           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3741        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3742        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3743        /* The precision of the type of each operand must match the
3744           precision of the mode of each operand, similarly for the
3745           result.  */
3746        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3747            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3748        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3749            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3750        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3751        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3752        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3753        && types_match (@0, @1)
3754        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3755            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3756        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3757                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3758    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3759     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3760      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3761     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3762      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3763                (convert:utype @4))))))))
3765 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3766    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3767 (for op (lt le gt ge)
3768      ext (min min max max)
3769  (simplify
3770   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3771   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3772        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3773    (op @0 (ext @1 @2)))))
3775 (simplify
3776  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3777  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3778  { integer_zero_node; })
3780 (simplify
3781  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3782  (SIGNBIT @0)
3783  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3784   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3786 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3787 (for cmp (eq ne)
3788  (for op (plus minus)
3789       rop (minus plus)
3790   (simplify
3791    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3792    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3793         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3794         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3795         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3796     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3797      (if (TREE_OVERFLOW (res)
3798           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3799       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3800       (if (single_use (@3))
3801        (cmp @0 { res; }))))))))
3802 (for cmp (lt le gt ge)
3803  (for op (plus minus)
3804       rop (minus plus)
3805   (simplify
3806    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3807    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3808         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3809     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3810      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3811       {
3812         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3813                                 "when simplifying conditional to constant"),
3814                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3815         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3816         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3817         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3818                         != (op == MINUS_EXPR);
3819         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3820       }
3821       (if (single_use (@3))
3822        (with
3823         {
3824           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3825                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3826                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3827                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3828         }
3829         (cmp @0 { res; })))))))))
3831 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3833 (simplify
3834  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3835  (switch
3836   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3837        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3838    (switch
3839     (if (integer_zerop (@2))
3840      (view_convert (realpart @0)))
3841     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3842      (view_convert (imagpart @0)))))
3843   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3844        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3845        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3846        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3847        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3848        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3849             && integer_zerop (@2))
3850            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3851               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3852            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3853                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3854                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3855                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3856                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3857                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3858                                             - TYPE_PRECISION (type))
3859                                          : 0)) == 0)))
3860    (convert @0))))
3862 /* Simplify vector extracts.  */
3864 (simplify
3865  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3866  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3867       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3868           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3869               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3870   (with
3871    {
3872      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3873                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3874      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3875      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3876      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3877      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3878    }
3879    (if (n != 0
3880         && (idx % width) == 0
3881         && (n % width) == 0
3882         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3883     (with
3884      {
3885        idx = idx / width;
3886        n = n / width;
3887        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3888        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3889        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3890          {
3891            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3892            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3893              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3894          }
3895      }
3896      (switch
3897       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3898       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3899        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3900         { build_constructor (type, NULL); }
3901         (with
3902          {
3903            idx /= k;
3904            n /= k;
3905          }
3906          (if (n == 1)
3907           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3908            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3909            { build_zero_cst (type); })
3910           {
3911             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3912             vec_alloc (vals, n);
3913             for (unsigned i = 0;
3914                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3915               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3916                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3917             build_constructor (type, vals);
3918           }))))
3919       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3920       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3921        (switch
3922         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3923          { build_zero_cst (type); })
3924         (if (n == k)
3925          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3926         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3927                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))