* gcc.dg/Wtrampolines.c: XFAIL AIX.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob48f73514a3fa6bfef3e4af0b8cbdce6eed46470f
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) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
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 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
151   /* X / -1 is -X.  */
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0)))
156  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
157  (simplify
158    (div:C @0 (abs @0))
159    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
160         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
161     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
162           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
163  /* X / -X is -1.  */
164  (simplify
165    (div:C @0 (negate @0))
166    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
167         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
168     { build_minus_one_cst (type); })))
170 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
171    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
172 (simplify
173  (floor_div @0 @1)
174  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
175       && TYPE_UNSIGNED (type))
176   (trunc_div @0 @1)))
178 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
179    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
180 (for div (trunc_div exact_div)
181  (simplify
182   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
183   (with {
184     bool overflow_p;
185     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
186    }
187    (if (!overflow_p)
188     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
189     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
190          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
191      { build_zero_cst (type); })))))
193 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
194    NaNs or Infinities.  */
195 (simplify
196  (rdiv @0 @0)
197  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
198       && ! HONOR_NANS (type)
199       && ! HONOR_INFINITIES (type))
200   { build_one_cst (type); }))
202 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
203    NaNs or Infinities.  */
204 (simplify
205  (rdiv:C @0 (negate @0))
206  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
207       && ! HONOR_NANS (type)
208       && ! HONOR_INFINITIES (type))
209   { build_minus_one_cst (type); }))
211 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
212 (simplify
213  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
214   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
215        && ! HONOR_NANS (type)
216        && ! HONOR_INFINITIES (type))
217    (switch
218     (if (types_match (type, float_type_node))
219      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
220     (if (types_match (type, double_type_node))
221      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
222     (if (types_match (type, long_double_type_node))
223      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
225 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
226 (simplify
227  (rdiv @0 real_onep)
228  (if (!HONOR_SNANS (type))
229   (non_lvalue @0)))
231 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
232 (simplify
233  (rdiv @0 real_minus_onep)
234  (if (!HONOR_SNANS (type))
235   (negate @0)))
237 (if (flag_reciprocal_math)
238  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
239  (simplify
240   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
241    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
243  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
244  (simplify
245   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
246    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
248 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
249 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
250  (simplify
251   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
252   (if (integer_pow2p (@2)
253        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
254        && wi::add (@2, @1) == 0
255        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
256    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
257                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
259 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
260    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
261    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
262    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
263    tell if it is or not in a portable manner.  */
264 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
265  (simplify
266   (rdiv @0 cst@1)
267   (if (optimize)
268    (if (flag_reciprocal_math
269         && !real_zerop (@1))
270     (with
271      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
272      (if (tem)
273       (mult @0 { tem; } )))
274     (if (cst != COMPLEX_CST)
275      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
276       (if (inverse)
277        (mult @0 { inverse; } ))))))))
279 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
280    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
281 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
282  /* 0 % X is always zero.  */
283  (simplify
284   (mod integer_zerop@0 @1)
285   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
286   (if (!integer_zerop (@1))
287    @0))
288  /* X % 1 is always zero.  */
289  (simplify
290   (mod @0 integer_onep)
291   { build_zero_cst (type); })
292  /* X % -1 is zero.  */
293  (simplify
294   (mod @0 integer_minus_onep@1)
295   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
296    { build_zero_cst (type); }))
297  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
298  (simplify
299   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
300   @2)
301  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
302  (simplify
303   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
304   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
305        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
306        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
307    { build_zero_cst (type); })))
309 /* X % -C is the same as X % C.  */
310 (simplify
311  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
312   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
313        && !TREE_OVERFLOW (@1)
314        && wi::neg_p (@1)
315        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
316        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
317        && !sign_bit_p (@1, @1))
318    (trunc_mod @0 (negate @1))))
320 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
321 (simplify
322  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
323  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
324       && !TYPE_UNSIGNED (type)
325       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
326       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
327       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
328          Y might be -1, because we would then change valid
329          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
330       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
331           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
332                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
333   (trunc_mod @0 (convert @1))))
335 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
336 (simplify
337  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
338  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
339   (convert (trunc_mod @0 @1))))
341 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
342    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
343    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
344    to A & ((C << N) - 1).  */
345 (match (power_of_two_cand @1)
346  INTEGER_CST@1)
347 (match (power_of_two_cand @1)
348  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
349 (for mod (trunc_mod floor_mod)
350  (simplify
351   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
352   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
353         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
354         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
355         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
356    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
358 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
359 (simplify
360  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
361  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
362   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
363                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
364                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
366 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
367 (simplify
368  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
369  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
370   (bit_and @0 (negate @1))))
372 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
373 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
374  (simplify
375   (div (mult @0 @1) @1)
376   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
377        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
378    @0)))
380 (for op (negate abs)
381  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
382  (for coss (COS COSH)
383   (simplify
384    (coss (op @0))
385     (coss @0)))
386  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
387  (for pows (POW)
388   (simplify
389    (pows (op @0) REAL_CST@1)
390    (with { HOST_WIDE_INT n; }
391     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
392      (pows @0 @1)))))
393  /* Likewise for powi.  */
394  (for pows (POWI)
395   (simplify
396    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
397    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
398     (pows @0 @1))))
399  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
400  (for hypots (HYPOT)
401   (simplify
402    (hypots (op @0) @1)
403    (hypots @0 @1))
404   (simplify
405    (hypots @0 (op @1))
406    (hypots @0 @1)))
407  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
408  (for copysigns (COPYSIGN)
409   (simplify
410    (copysigns (op @0) @1)
411    (copysigns @0 @1))))
413 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
414 (simplify
415  (mult (abs@1 @0) @1)
416  (mult @0 @0))
418 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
419 (for coss (COS COSH)
420      copysigns (COPYSIGN)
421  (simplify
422   (coss (copysigns @0 @1))
423    (coss @0)))
425 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
426 (for pows (POW)
427      copysigns (COPYSIGN)
428  (simplify
429   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
430   (with { HOST_WIDE_INT n; }
431    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
432     (pows @0 @1)))))
433 /* Likewise for powi.  */
434 (for pows (POWI)
435      copysigns (COPYSIGN)
436  (simplify
437   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
438   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
439    (pows @0 @1))))
441 (for hypots (HYPOT)
442      copysigns (COPYSIGN)
443  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
444  (simplify
445   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
446   (hypots @0 @2))
447  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
448  (simplify
449   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
450   (hypots @0 @1)))
452 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
453 (for copysigns (COPYSIGN)
454  (simplify
455   (copysigns @0 REAL_CST@1)
456   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
457    (negate (abs @0))
458    (abs @0))))
460 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
461 (for copysigns (COPYSIGN)
462  (simplify
463   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
464   (copysigns @0 @2)))
466 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
467 (for copysigns (COPYSIGN)
468  (simplify
469   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
470   (mult @0 @0)))
472 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
473 (for ccoss (CCOS CCOSH)
474  (simplify
475   (ccoss (negate @0))
476    (ccoss @0)))
478 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
479 (for ops (conj negate)
480  (for cabss (CABS)
481   (simplify
482    (cabss (ops @0))
483    (cabss @0))))
485 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
486 (simplify
487  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
488   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
489        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
490    (lshift @0 @2)))
492 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
493 (simplify
494  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
495   (if (flag_associative_math
496        && single_use (@3))
497    (with
498     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
499     (if (tem)
500      (rdiv { tem; } @1)))))
502 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
503 (simplify
504  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
505   (if (flag_reciprocal_math)
506    (with
507     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
508     (if (tem)
509      (rdiv { tem; } @1)))))
511 /* Simplify ~X & X as zero.  */
512 (simplify
513  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
514   { build_zero_cst (type); })
516 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
517 (simplify
518   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
519   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
520     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
522 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
523 (simplify
524  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
525   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
526 (simplify
527  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
528  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
529   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
531 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
532 (simplify
533  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
534   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
536 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
537 (simplify
538  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
539   (bit_xor @0 @1))
540 (simplify
541  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
542  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
543   (bit_xor @0 @1)))
545 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
546 (simplify
547   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
548   (bit_ior @0 @1))
550 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
551 #if GIMPLE
552 (simplify
553  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
554  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
555       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
556   (bit_xor @0 @1)))
557 #endif
559 /* X % Y is smaller than Y.  */
560 (for cmp (lt ge)
561  (simplify
562   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
563   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
564    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
565 (for cmp (gt le)
566  (simplify
567   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
568   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
569    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
571 /* x | ~0 -> ~0  */
572 (simplify
573  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
574  @1)
576 /* x | 0 -> x  */
577 (simplify
578  (bit_ior @0 integer_zerop)
579  @0)
581 /* x & 0 -> 0  */
582 (simplify
583  (bit_and @0 integer_zerop@1)
584  @1)
586 /* ~x | x -> -1 */
587 /* ~x ^ x -> -1 */
588 /* ~x + x -> -1 */
589 (for op (bit_ior bit_xor plus)
590  (simplify
591   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
592   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
594 /* x ^ x -> 0 */
595 (simplify
596   (bit_xor @0 @0)
597   { build_zero_cst (type); })
599 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
600 (simplify
601   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
602   (bit_not @0))
604 /* x & ~0 -> x  */
605 (simplify
606  (bit_and @0 integer_all_onesp)
607   (non_lvalue @0))
609 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
610 (for bitop (bit_and bit_ior)
611  (simplify
612   (bitop @0 @0)
613   (non_lvalue @0)))
615 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
616 #if GIMPLE
617 (simplify
618  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
619  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
620       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
621   @0))
622 #endif
624 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
625 (simplify
626  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
627  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
629 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
630 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
631 (for bitop (bit_and bit_ior)
632  (simplify
633   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
634   (bitop @0 (bit_not @1))))
636 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
637 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
638 (for bitop (bit_and bit_ior)
639      rbitop (bit_ior bit_and)
640  (simplify
641   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
642   (bitop @1 @2)))
644 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
645 (simplify
646  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
647  (bit_xor @0 @1))
649 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
650 (simplify
651  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
652  (bit_and @0 @1))
654 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
655 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
656 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
657 (for op (plus bit_ior bit_xor)
658  (simplify
659   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
660   (bit_ior @0 @1)))
662 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
663 (simplify
664  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
665  (plus @0 @1))
667 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
668 (simplify
669  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
670  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
671       && !TYPE_SATURATING (type))
672   (bit_and @0 @1)))
674 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
675 (simplify
676  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
677  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
678       && !TYPE_SATURATING (type))
679   (bit_ior @0 @1)))
681 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
682 (simplify
683  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
684  (bit_and @0 @1))
686 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
687 (simplify
688  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
689  (bit_xor @0 @1))
691 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
692 (simplify
693  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
694  (bit_xor @0 @1))
696 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
697 (simplify
698  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
699  (bit_and @0 @1))
701 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
702    ~x | ~y -> ~(x & y) */
703 (for op (bit_and bit_ior)
704      rop (bit_ior bit_and)
705  (simplify
706   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
707   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
708        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
709    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
711 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
712    with a constant, and the two constants have no bits in common,
713    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
714    simplifications.  */
715 (for op (bit_xor plus)
716  (simplify
717   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
718       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
719   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
720        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
721        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
722    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
724 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
725 (simplify
726  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
727  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
728   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
730 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
731 (simplify
732  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
733  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
734       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
735   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
737 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
738 (simplify
739  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
740  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
741   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
743 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
744 (for opo (bit_and bit_xor)
745      opi (bit_xor bit_and)
746  (simplify
747   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
748   (bit_and (bit_not @0) @1)))
750 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
751    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
752    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
753    constants are involved.  For example, convert
754      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
755    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
756 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
757      rop (bit_ior bit_and bit_and)
758  (simplify
759   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
760   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
761        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
762    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
764 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
765 /* (X & Y) & Y -> X & Y
766    (X | Y) | Y -> X | Y  */
767 (for op (bit_and bit_ior)
768  (simplify
769   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
770   @2))
771 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
772 (simplify
773  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
774  (convert @0))
775 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
776    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
777 (for op (bit_and bit_ior)
778  (simplify
779   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
780   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
781        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
782    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
783     (op @3 (convert @2))
784     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
785      (op (convert @1) @5))))))
786 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
787 (simplify
788  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
789  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
790       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
791   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
793 (simplify
794  (abs (abs@1 @0))
795  @1)
796 (simplify
797  (abs (negate @0))
798  (abs @0))
799 (simplify
800  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
801  @0)
803 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
804 (match negate_expr_p
805  INTEGER_CST
806  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
807        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
808       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
809           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
810 (match negate_expr_p
811  FIXED_CST)
812 (match negate_expr_p
813  (negate @0)
814  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
815 (match negate_expr_p
816  REAL_CST
817  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
818 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
819    ways.  */
820 (match negate_expr_p
821  VECTOR_CST
822  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
824 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
825 (simplify
826  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
827   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
828        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
829    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
831 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
832 (simplify
833  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
834  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
835       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
836   (minus (negate @1) @0)))
838 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
839 (simplify
840  (minus @0 negate_expr_p@1)
841  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
842  (plus @0 (negate @1))))
844 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
845    when profitable.
846    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
847    binary operation result instead of to the operands.  This allows
848    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
849    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
850 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
851  (simplify
852   (bitop (convert @0) (convert? @1))
853   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
854          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
855          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
856         || types_match (@0, @1))
857        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
858           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
859           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
860           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
861           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
862        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
863        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
864               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
865            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
866            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
867               mode.  */
868            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
869            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
870               of its mode.  */
871            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
872    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
874 (for bitop (bit_and bit_ior)
875      rbitop (bit_ior bit_and)
876   /* (x | y) & x -> x */
877   /* (x & y) | x -> x */
878  (simplify
879   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
880   @0)
881  /* (~x | y) & x -> x & y */
882  /* (~x & y) | x -> x | y */
883  (simplify
884   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
885   (bitop @0 @1)))
887 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
888 (simplify
889   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
890   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
892 /* Combine successive equal operations with constants.  */
893 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
894  (simplify
895   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
896   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
898 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
899    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
900 (match truth_valued_p
901  @0
902  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
903 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
904  (match truth_valued_p
905   (op @0 @1)))
906 (match truth_valued_p
907   (truth_not @0))
909 (match (logical_inverted_value @0)
910  (truth_not @0))
911 (match (logical_inverted_value @0)
912  (bit_not truth_valued_p@0))
913 (match (logical_inverted_value @0)
914  (eq @0 integer_zerop))
915 (match (logical_inverted_value @0)
916  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
917 (match (logical_inverted_value @0)
918  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
920 /* X & !X -> 0.  */
921 (simplify
922  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
923  { build_zero_cst (type); })
924 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
925 (for op (bit_ior bit_xor)
926  (simplify
927   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
928   { constant_boolean_node (true, type); }))
929 /* X ==/!= !X is false/true.  */
930 (for op (eq ne)
931  (simplify
932   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
933   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
935 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
936    then try to simplify:
938    (~X & Y) -> X < Y
939    (X & ~Y) -> Y < X
940    (~X | Y) -> X <= Y
941    (X | ~Y) -> Y <= X
943    But only do this if our result feeds into a comparison as
944    this transformation is not always a win, particularly on
945    targets with and-not instructions.
946    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
947 (simplify
948   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
949   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
950        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
951    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
952     (lt @0 @1)
953     (gt @0 @1))))
954 (simplify
955   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
956   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
957        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
958    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
959     (le @0 @1)
960     (ge @0 @1))))
962 /* ~~x -> x */
963 (simplify
964   (bit_not (bit_not @0))
965   @0)
967 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
968 (simplify
969  (bit_not (convert? (negate @0)))
970  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
971       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
972   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
974 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
975 (simplify
976  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
977  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
978       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
979   (convert (negate @0))))
980 (simplify
981  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
982  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
983       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
984   (convert (negate @0))))
986 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
987 (simplify
988  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
990   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 @1))))
996 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
997 (simplify
998  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
999  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1001 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1002 (simplify
1003  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1004  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1005       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1006   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1010 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1011    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1012    zero throughout its computed value range,
1013    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1014    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1015    and 0's otherwise.
1016    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1017    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1018    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1020 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1021      outer_op (bit_xor bit_ior)
1022 (simplify
1023  (outer_op
1024   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1025  (with
1026   {
1027     bool fail = false;
1028     wide_int zero_mask_not;
1029     wide_int C0;
1030     wide_int cst_emit;
1032     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1033       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1034     else
1035       fail = true;
1037     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1038       {
1039         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1040         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1041       }
1042     else
1043       {
1044         C0 = @0;
1045         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1046       }
1047   }
1048   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1049    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1050    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1051     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1053 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1054 (simplify
1055   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1056   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1058 /* Pattern match
1059      tem1 = (long) ptr1;
1060      tem2 = (long) ptr2;
1061      tem3 = tem2 - tem1;
1062      tem4 = (unsigned long) tem3;
1063      tem5 = ptr1 + tem4;
1064    and produce
1065      tem5 = ptr2;  */
1066 (simplify
1067   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1068   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1069   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1070        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1071             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1072    @1))
1074 /* Pattern match
1075      tem = (sizetype) ptr;
1076      tem = tem & algn;
1077      tem = -tem;
1078      ... = ptr p+ tem;
1079    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1080      ... = ptr & ~algn;  */
1081 (simplify
1082   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1083   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1084    (bit_and @0 { algn; })))
1086 /* Try folding difference of addresses.  */
1087 (simplify
1088  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1089  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1090   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1091    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1092     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1093 (simplify
1094  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1095  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1096   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1097    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1098     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1100 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1101    be able to fold this expression using the object or function's
1102    alignment.  */
1103 (simplify
1104  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1105  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1106       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1107   (with
1108    {
1109      unsigned int align;
1110      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1111      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1112    }
1113    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1114     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1117 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1118 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1120  /* Contract negates.  */
1121  /* A + (-B) -> A - B */
1122  (simplify
1123   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1124   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1125   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1126        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1127        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1128    (minus (convert @0) (convert @1))))
1129  /* A - (-B) -> A + B */
1130  (simplify
1131   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1132   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1133        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1134        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1135    (plus (convert @0) (convert @1))))
1136  /* -(-A) -> A */
1137  (simplify
1138   (negate (convert? (negate @1)))
1139   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1140        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1141    (convert @1)))
1143  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1144     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1145  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1146       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1148   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1149      irrespective of overflow issues.  */
1150   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1151   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1152   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1153   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1154   (simplify
1155     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1156     @1)
1157   (simplify
1158     (minus (minus @0 @1) @0)
1159     (negate @1))
1160   (simplify
1161     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1162     @0)
1163   (simplify
1164    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1165    (negate @1))
1166   (simplify
1167    (minus @0 (minus @0 @1))
1168    @1)
1170   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1171   (for outer_op (plus minus)
1172    (for inner_op (plus minus)
1173     (simplify
1174      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1175      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1176         as we would introduce undefined overflow, for example
1177         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1178      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1179                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1180       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1181        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1183   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1184   (for outer_op (plus minus)
1185    (simplify
1186     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1187     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1188      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1189       (minus { cst; } @0)))))
1191   /* ~A + A -> -1 */
1192   (simplify
1193    (plus:c (bit_not @0) @0)
1194    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1195     { build_all_ones_cst (type); }))
1197   /* ~A + 1 -> -A */
1198   (simplify
1199    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1200    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1201     (negate (convert @0))))
1203   /* -A - 1 -> ~A */
1204   (simplify
1205    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1206    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1207         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208     (bit_not (convert @0))))
1210   /* -1 - A -> ~A */
1211   (simplify
1212    (minus integer_all_onesp @0)
1213    (bit_not @0))
1215   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1216   (for add (plus pointer_plus)
1217    (simplify
1218     (minus (convert (add @@0 @1))
1219      (convert @0))
1220     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1221          /* For integer types, if A has a smaller type
1222             than T the result depends on the possible
1223             overflow in P + A.
1224             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1225             However, if an overflow in P + A would cause
1226             undefined behavior, we can assume that there
1227             is no overflow.  */
1228          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1229              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1230          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1231             final type requires a sign- or zero-extension,
1232             then we have to punt - it is not defined which
1233             one is correct.  */
1234          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1235              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1236              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1237      (convert @1))))
1239   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1240   (for add (plus pointer_plus)
1241    (simplify
1242     (minus (convert @0)
1243      (convert (add @@0 @1)))
1244     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1245          /* For integer types, if A has a smaller type
1246             than T the result depends on the possible
1247             overflow in P + A.
1248             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1249             However, if an overflow in P + A would cause
1250             undefined behavior, we can assume that there
1251             is no overflow.  */
1252          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1253              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1254          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1255             final type requires a sign- or zero-extension,
1256             then we have to punt - it is not defined which
1257             one is correct.  */
1258          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1259              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1260              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1261      (negate (convert @1)))))
1263   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1264   (for add (plus pointer_plus)
1265    (simplify
1266     (minus (convert (add @@0 @1))
1267      (convert (add @0 @2)))
1268     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1269          /* For integer types, if A has a smaller type
1270             than T the result depends on the possible
1271             overflow in P + A.
1272             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1273             However, if an overflow in P + A would cause
1274             undefined behavior, we can assume that there
1275             is no overflow.  */
1276          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1277              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1278          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1279             final type requires a sign- or zero-extension,
1280             then we have to punt - it is not defined which
1281             one is correct.  */
1282          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1283              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1284              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1285              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1286              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1287      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1290 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1292 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1293  (simplify
1294   (minmax @0 @0)
1295   @0))
1296 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1297 (simplify
1298  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1299  @1)
1300 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1301 (simplify
1302  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1303  @1)
1304 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1305 (simplify
1306  (max:c @0 (negate @0))
1307  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1308       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1309           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1310   (abs @0)))
1311 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1312 (simplify
1313  (min:c @0 (negate @0))
1314  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1315       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1316           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1317   (negate (abs @0))))
1318 (simplify
1319  (min @0 @1)
1320  (switch
1321   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1322        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1323        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1324    @1)
1325   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1326        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1327        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1328    @0)))
1329 (simplify
1330  (max @0 @1)
1331  (switch
1332   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1333        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1334        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1335    @1)
1336   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1337        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1338        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1339    @0)))
1341 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1342    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1343 (for minmax (min max)
1344  (simplify
1345   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1346   (if (types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1347        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1348        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1349    (minmax @1 (convert @2)))))
1351 (for minmax (FMIN FMAX)
1352  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1353     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1354  (simplify
1355   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1356   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1357        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1358    @0)))
1359 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1360    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1361    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1362    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1363    worry about it either.  */
1364 (if (flag_finite_math_only)
1365  (simplify
1366   (FMIN @0 @1)
1367   (min @0 @1))
1368  (simplify
1369   (FMAX @0 @1)
1370   (max @0 @1)))
1371 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1372 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1373      maxmin (max min FMAX FMIN)
1374  (simplify
1375   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1376   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1377        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1378            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1379    (negate (maxmin @0 @1)))))
1380 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1381    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1382 (for minmax (min max)
1383  maxmin (max min)
1384  (simplify
1385   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1386   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1388 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1389 (for minmax (min min max max)
1390      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1391      out    (le  gt  ge  lt )
1392  (simplify
1393   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1394   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1395    (out @0 @1))))
1396 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1397    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1398 (for cmp (eq ne)
1399  (simplify
1400   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1401   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1402    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1403    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1404     (cmp @0 @2)))))
1405 (for cmp (eq ne)
1406  (simplify
1407   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1408   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1409    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1410    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1411     (cmp @0 @2)))))
1412 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1413 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1414      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1415      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1416  (simplify
1417   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1418   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1420 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1422 (for rotate (lrotate rrotate)
1423  (simplify
1424   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1425   @0))
1427 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1428 (simplify
1429  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1430  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1431       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1432   @0))
1434 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1435 (simplify
1436  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1437  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1438   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1440 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1441    types.  */
1442 (simplify
1443  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1444  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1445       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1446   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1448 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1449  (simplify
1450   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1451   (non_lvalue @0))
1452  (simplify
1453   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1454   @0)
1455  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1456     if vector2 is uniform.  */
1457  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1458   (simplify
1459    (shiftrotate @0 vec@1)
1460    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1461     (if (tem)
1462      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1464 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1465    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1466 (simplify
1467  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1468  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1469                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1470                                            element_precision (type)), @1); }))
1472 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1473 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1474  (simplify
1475   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1476   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1477    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1478         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1479         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1480         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1481     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1482      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1483         being well defined.  */
1484      (if (low >= prec)
1485       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1486        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1487        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1488         { build_zero_cst (type); }
1489         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1490       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1493 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1494    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1495 (for cmp (ne eq)
1496      icmp (eq ne)
1497  (simplify
1498   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1499   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1501 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1502    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1503    if CST2 != 0.  */
1504 (for cmp (ne eq)
1505  (simplify
1506   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1507   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1508    (if (cand < 0
1509         || (!integer_zerop (@2)
1510             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1511     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1512     (if (!integer_zerop (@2)
1513          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1514      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1516 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1517         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1518    if the new mask might be further optimized.  */
1519 (for shift (lshift rshift)
1520  (simplify
1521   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1522            INTEGER_CST@2)
1523    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1524         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1525         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1526         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1527         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1528     (with
1529      {
1530        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1531        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1532        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1533        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1534        unsigned int prec;
1536        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1537          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1538        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1539                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1540                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1541          {
1542            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1543            tree arg00 = @0;
1544            /* See if more bits can be proven as zero because of
1545               zero extension.  */
1546            if (@3 != @0
1547                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1548              {
1549                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1550                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1551                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1552                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1553                  {
1554                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1555                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1556                    if (shiftc < prec)
1557                      shift_type = inner_type;
1558                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1559                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1560                       is all ones.  */
1561                  }
1562              }
1563            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1564            if (shiftc < prec)
1565              {
1566                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1567                zerobits <<= prec - shiftc;
1568              }
1569            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1570               can contain actually sign bits, so no transformation is
1571               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1572               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1573            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1574                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1575              {
1576                if ((mask & zerobits) == 0)
1577                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1578                else
1579                  zerobits = 0;
1580              }
1581          }
1582      }
1583      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1584      (if ((mask & zerobits) == mask)
1585       { build_int_cst (type, 0); }
1586       (with { newmask = mask | zerobits; }
1587        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1588         (with
1589          {
1590            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1591               mode's mask.  */
1592            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1593                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1594              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1595                break;
1596          }
1597          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1598               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1599           (with
1600            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1601            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1602             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1603              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1604              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1606 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1607    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1608 (for shift (lshift rshift)
1609  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1610   (simplify
1611    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1612    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1613     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1614      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1616 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1617 (simplify
1618  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1619   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1620        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1621            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1622            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1623    (with
1624     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1625      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1627 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1628    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1629 (for rotate (lrotate rrotate)
1630  (simplify
1631   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1632    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1633          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1634          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1635         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1636             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1637     (with
1638      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1639       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1641 /* Simplifications of conversions.  */
1643 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1644 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1645  (simplify
1646   (cvt @0)
1647   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1648        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1649    @0)))
1651 /* Contract view-conversions.  */
1652 (simplify
1653   (view_convert (view_convert @0))
1654   (view_convert @0))
1656 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1657    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1658 (simplify
1659   (view_convert @0)
1660   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1661        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1662        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1663    (convert @0)))
1665 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1666 (simplify
1667   (view_convert (convert@0 @1))
1668   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1669        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1670        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1671        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1672    (view_convert @1)))
1674 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1675    barriers can be removed.  */
1676 (simplify
1677  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1678  @0)
1679 (simplify
1680  (paren (paren@1 @0))
1681  @1)
1683 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1684 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1685  (for icvt (convert float)
1686   (simplify
1687    (ocvt (icvt@1 @0))
1688    (with
1689     {
1690       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1691       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1692       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1693       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1694       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1695       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1696       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1697       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1698       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1699       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1700       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1701       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1702       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1703       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1704       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1705       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1706       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1707       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1708       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1709       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1710     }
1711    (switch
1712     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1713        handled below, if we are converting something to its own
1714        type via an object of identical or wider precision, neither
1715        conversion is needed.  */
1716     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1717           || (GENERIC
1718               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1719          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1720              || (inter_float && final_float))
1721          && inter_prec >= final_prec)
1722      (ocvt @0))
1724     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1725        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1726        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1727        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1728        then we sometimes need the middle conversion.  */
1729     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1730          && (final_int || final_float)
1731          && inter_prec >= inside_prec
1732          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1733      (ocvt @0))
1735     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1736        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1737        final conversion does not change precision we can drop the
1738        intermediate conversion.  */
1739     (if (inside_int && inter_int && final_int
1740          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1741               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1742              || final_prec == inter_prec))
1743      (ocvt @0))
1745     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1746         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1747         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1748         - the intermediate type is narrower than both initial and
1749           final, or
1750         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1751           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1752         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1753           intermediate and final types differ, or
1754         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1755           initial and intermediate types differ.  */
1756     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1757          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1758          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1759          && ! (inside_int && inter_int
1760                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1761                && inter_prec < final_prec)
1762          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1763              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1764          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1765          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1766      (ocvt @0))
1768     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1769        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1770     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1771          && final_int && inter_int && inside_int
1772          && final_prec == inside_prec
1773          && final_prec > inter_prec
1774          && inter_unsignedp)
1775      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1776                               (inside_type,
1777                                wi::mask (inter_prec, false,
1778                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1780     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1781        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1782        floating-point conversion.  */
1783     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1784          && inside_int && inter_float && final_int &&
1785          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1786          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1787      (convert @0)))))))
1789 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1790    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1791    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1792 (simplify
1793   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1794   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1795        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1796        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1797        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1798                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1799    (convert @0)))
1802 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1803 (simplify
1804   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1805   (convert @0))
1807 /* Canonicalization of binary operations.  */
1809 /* Convert X + -C into X - C.  */
1810 (simplify
1811  (plus @0 REAL_CST@1)
1812  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1813   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1814    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1815     (minus @0 { tem; })))))
1817 /* Convert x+x into x*2.  */
1818 (simplify
1819  (plus @0 @0)
1820  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1821   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1822   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1823    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1825 (simplify
1826  (minus integer_zerop @1)
1827  (negate @1))
1829 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1830    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1831    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1832 (simplify
1833  (minus real_zerop@0 @1)
1834  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1835   (negate @1)))
1837 /* Transform x * -1 into -x.  */
1838 (simplify
1839  (mult @0 integer_minus_onep)
1840  (negate @0))
1842 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1843    number.  */
1844 (match compositional_complex
1845  (convert? (complex @0 @1)))
1847 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1848 (simplify
1849  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1850  @0)
1851 (simplify
1852  (realpart (complex @0 @1))
1853  @0)
1854 (simplify
1855  (imagpart (complex @0 @1))
1856  @1)
1858 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1859 (simplify
1860  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1861  (convert (realpart @0)))
1862 (simplify
1863  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1864  (convert (negate (imagpart @0))))
1865 (for part (realpart imagpart)
1866  (for op (plus minus)
1867   (simplify
1868    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1869    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1870 (simplify
1871  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1872  (convert (COS @0)))
1873 (simplify
1874  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1875  (convert (SIN @0)))
1877 /* conj(conj(x)) -> x  */
1878 (simplify
1879  (conj (convert? (conj @0)))
1880  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1881   (convert @0)))
1883 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1884 (simplify
1885  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1886  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1887   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1889 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1890 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1891  (simplify
1892   (bswap (bswap @0))
1893   @0)
1894  (simplify
1895   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1896   (bit_not @0))
1897  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1898   (simplify
1899    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1900    (bitop @0 (bswap @1)))))
1903 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1905 /* Simplify constant conditions.
1906    Only optimize constant conditions when the selected branch
1907    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1908    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1909    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1910    this one as we depend on doing this transform before possibly
1911    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1912    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1913    genmatch cannot handle.  */
1914 (simplify
1915  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1916  (if (integer_zerop (@0))
1917   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1918    @2)
1919   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1920    @1)))
1921 (simplify
1922  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1923  (if (integer_all_onesp (@0))
1924   @1
1925   (if (integer_zerop (@0))
1926    @2)))
1928 (for cnd (cond vec_cond)
1929  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1930  (simplify
1931   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1932   (cnd @0 @1 @3))
1933  (simplify
1934   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1935   (cnd @0 @1 @3))
1936  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1937  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1938     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1939     The following is still important to merge then and else arm cases
1940     from if-conversion.  */
1941  (simplify
1942   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1943   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1944        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1945        && invert_tree_comparison
1946            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1947        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1948        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1949    (cnd @0 @1 @3)))
1950  (simplify
1951   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1952   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1953        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1954        && invert_tree_comparison
1955            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1956        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1957        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1958    (cnd @0 @3 @4)))
1960  /* A ? B : B -> B.  */
1961  (simplify
1962   (cnd @0 @1 @1)
1963   @1)
1965  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1966  (simplify
1967   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1968   (cnd @0 @2 @1)))
1970 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1971    return all -1 or all 0 results.  */
1972 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1973    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1974 (simplify
1975  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1976  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1977       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1978       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1979           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1980   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1982 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1983 (simplify
1984  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1985  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1986       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1987       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1988           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1989   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1992 /* Simplifications of comparisons.  */
1994 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1995    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1996    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1997 (for cmp  (le gt)
1998      acmp (lt ge)
1999  (simplify
2000   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2001   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2002    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2003 (for cmp  (ge lt)
2004      acmp (gt le)
2005  (simplify
2006   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2007   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2008    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2011 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2012    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2013    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2014    that with expression code iteration.  */
2015 (for cmp (tcc_comparison)
2016      icmp (inverted_tcc_comparison)
2017      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2018  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2019     and handle some more cases by using
2020       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2021     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2022     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2023  (simplify
2024   (bit_not (cmp @0 @1))
2025   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2026        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2027    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2028       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2029       a computed operator in the replacement tree thus we have
2030       to play the trick below.  */
2031    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2032              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2033     (if (ic == icmp)
2034      (icmp @0 @1)
2035      (if (ic == ncmp)
2036       (ncmp @0 @1))))))
2037  (simplify
2038   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2039   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2040             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2041    (if (ic == icmp)
2042     (icmp @0 @1)
2043     (if (ic == ncmp)
2044      (ncmp @0 @1))))))
2046 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2047    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2048    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2049    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2050    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2051 (for cmp (eq ne)
2052  (simplify
2053   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2054   (if (single_use (@2))
2055    (cmp @0 @1))))
2057 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2058    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2059    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2060    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2061 (for cmp (simple_comparison)
2062      scmp (swapped_simple_comparison)
2063  (simplify
2064   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2065   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2066   (if (integer_zerop (@1))
2067    (cmp @1 @2)
2068    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2069         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2070         && single_use (@3))
2071     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2072     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2073      (scmp @0 @2)
2074      (cmp @0 @2))))))
2076 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2077    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2078 (for cmp (eq ge le)
2079  (simplify
2080   (cmp @0 @0)
2081   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2082        || ! HONOR_NANS (@0))
2083    { constant_boolean_node (true, type); }
2084    (if (cmp != EQ_EXPR)
2085     (eq @0 @0)))))
2086 (for cmp (ne gt lt)
2087  (simplify
2088   (cmp @0 @0)
2089   (if (cmp != NE_EXPR
2090        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2091        || ! HONOR_NANS (@0))
2092    { constant_boolean_node (false, type); })))
2093 (for cmp (unle unge uneq)
2094  (simplify
2095   (cmp @0 @0)
2096   { constant_boolean_node (true, type); }))
2097 (for cmp (unlt ungt)
2098  (simplify
2099   (cmp @0 @0)
2100   (unordered @0 @0)))
2101 (simplify
2102  (ltgt @0 @0)
2103  (if (!flag_trapping_math)
2104   { constant_boolean_node (false, type); }))
2106 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2107 (for cmp (simple_comparison)
2108  (simplify
2109   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2110   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2111    (cmp @1 @0))))
2113 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2114 (for cmp (simple_comparison)
2115      scmp (swapped_simple_comparison)
2116  (simplify
2117   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2118   (if (single_use (@2)
2119        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2120    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2122 (for cmp (simple_comparison)
2123  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2124  (simplify
2125   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2126   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2127        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2128            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2129        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2130            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2131    (with
2132     {
2133       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2134       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2135         {
2136           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2137           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2138               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2139             type1 = float_type_node;
2140           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2141               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2142             type1 = double_type_node;
2143         }
2144       tree newtype
2145         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2146            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2147     }
2148     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2149      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2151  (simplify
2152   (cmp @0 REAL_CST@1)
2153   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2154   (switch
2155    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2156    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2157     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2158    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2159    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2160         && ! HONOR_SNANS (@1))
2161     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2162    /* Fold comparisons against infinity.  */
2163    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2164         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2165     (with
2166      {
2167        REAL_VALUE_TYPE max;
2168        enum tree_code code = cmp;
2169        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2170        if (neg)
2171          code = swap_tree_comparison (code);
2172      }
2173      (switch
2174       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2175       (if (code == GT_EXPR
2176            && ! HONOR_SNANS (@0))
2177        { constant_boolean_node (false, type); })
2178       (if (code == LE_EXPR)
2179        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2180        (if (! HONOR_NANS (@0))
2181         { constant_boolean_node (true, type); }
2182         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2183         (eq @0 @0)))
2184       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2185       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2186        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2187         (if (neg)
2188          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2189          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2190       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2191       (if (code == LT_EXPR)
2192        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2193         (if (neg)
2194          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2195          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2196       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2197       (if (code == NE_EXPR)
2198        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2199         (if (! HONOR_NANS (@0))
2200          (if (neg)
2201           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2202           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2203          (if (neg)
2204           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2205            { build_one_cst (type); })
2206           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2207            { build_one_cst (type); }))))))))))
2209  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2210     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2211     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2212     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2213  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2214   (for op (plus minus)
2215    (simplify
2216     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2217     (with
2218      {
2219        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2220                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2221      }
2222      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2223       (cmp @0 { tem; }))))))
2225  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2226     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2227     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2228     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2229  (if (flag_associative_math)
2230   (simplify
2231    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2232    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2233     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2234      (cmp { tem; } @1)))))
2236  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2237  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2238       && ! flag_errno_math)
2239   (for sq (SQRT)
2240    (simplify
2241     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2242     (switch
2243      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2244       (switch
2245        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2246        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2247         { constant_boolean_node (false, type); })
2248        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2249           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2250        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2251         { constant_boolean_node (true, type); })
2252        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2253        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2254      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2255       (switch
2256        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2257        (if (cmp == LT_EXPR)
2258         { constant_boolean_node (false, type); })
2259        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2260        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2261         { constant_boolean_node (true, type); })
2262        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2263        (if (cmp == LE_EXPR)
2264         (eq @0 @1))
2265        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2266           == or !=.  In the last case:
2268             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2270           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2271           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2272        (cmp @0 @1)))
2273      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2274       (with
2275        {
2276          REAL_VALUE_TYPE c2;
2277          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2278                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2279          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2280        }
2281        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2282         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2283         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2284          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2285          { constant_boolean_node (false, type); })
2286         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2287         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2288      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2289       (with
2290        {
2291          REAL_VALUE_TYPE c2;
2292          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2293                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2294          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2295        }
2296        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2297         (switch
2298          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2299             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2300          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2301           { constant_boolean_node (true, type); })
2302          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2303             don't care about NaNs.  */
2304          (if (! HONOR_NANS (@0))
2305           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2306          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2307             don't care about Infinities.  */
2308          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2309           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2310          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2311          (if (GENERIC)
2312           (truth_andif
2313            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2314            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2315         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2316         (if (! HONOR_NANS (@0))
2317          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2318          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2319          (if (GENERIC)
2320           (truth_andif
2321            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2322            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2324 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2325 (simplify
2326  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2327  (if (types_match (@0, @1))
2328   (unordered @0 @1)))
2329 (simplify
2330  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2331  (if (types_match (@0, @1))
2332   (ordered @0 @1)))
2333 (simplify
2334  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2335  @2)
2336 (simplify
2337  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2338  @2)
2340 /* Simple range test simplifications.  */
2341 /* A < B || A >= B -> true.  */
2342 (for test1 (lt le le le ne ge)
2343      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2344  (simplify
2345   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2346   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2347        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2348    { constant_boolean_node (true, type); })))
2349 /* A < B && A >= B -> false.  */
2350 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2351      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2352  (simplify
2353   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2354   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2355        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2356    { constant_boolean_node (false, type); })))
2358 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2359 (for cmp (tcc_comparison)
2360      scmp (swapped_tcc_comparison)
2361  (simplify
2362   (cmp (negate @0) (negate @1))
2363   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2364        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2365            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2366    (scmp @0 @1)))
2367  (simplify
2368   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2369   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2370        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2371            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2372    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2373     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2374      (scmp @0 { tem; }))))))
2376 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2377 (for op (eq ne)
2378  (simplify
2379   (op (abs @0) zerop@1)
2380   (op @0 @1)))
2382 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2383 (for cmp (simple_comparison)
2384  (simplify
2385   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2386   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2387        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2388           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2389        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2390             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2391             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2392        && single_use (@0))
2393    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2394         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2395             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2396         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2397             || cmp == NE_EXPR
2398             || cmp == EQ_EXPR)
2399         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2400     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2401        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2402        constant which fold_convert produces.  */
2403     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2404      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2405                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2406      (cmp @00 (convert @1)))
2408     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2409      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2410      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2411            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2412            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2413                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2414           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2415               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2416                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2417                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2418                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2419               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2420                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2421                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2422       (cmp @00 (convert @10))
2423       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2424            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2425            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2426        (with
2427         {
2428           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2429           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2430           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2431           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2432         }
2433         (if (above || below)
2434          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2435           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2436           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2437            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2438            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2439             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2441 (for cmp (eq ne)
2442  /* A local variable can never be pointed to by
2443     the default SSA name of an incoming parameter.
2444     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2445  (simplify
2446   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2447   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2448        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2449    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2450     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2451          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2452      (if (cmp == NE_EXPR)
2453       { constant_boolean_node (true, type); }
2454       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2456 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2457 (for cmp (eq ne)
2459  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2460     Similarly for NE_EXPR.  */
2461  (simplify
2462   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2463   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2464        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2465    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2467  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2468  (simplify
2469   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2470   (cmp @0 @1))
2472  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2473     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2474  (simplify
2475   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2476   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2478  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2479  (simplify
2480   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2481   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2482    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2484  (simplify
2485   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2486   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2487    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2489 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2490    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2491 (for cmp (eq ne)
2492      icmp (ne eq)
2493  (simplify
2494   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2495   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2497 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2498    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2499 (for cmp (eq ne)
2500      ncmp (ge lt)
2501  (simplify
2502   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2503   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2504        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2505            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2506        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2507        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2508    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2509     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2511 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2512    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2513    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2514    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2515 (for cmp (simple_comparison)
2516  (simplify
2517   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2518   (with
2519    {
2520      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2521      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2522      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2523      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2524        {
2525          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2526          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2527        }
2528      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2529        {
2530          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2531          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2532        }
2533    }
2534    (if (base0 && base1)
2535     (with
2536      {
2537        int equal = 2;
2538        if (decl_in_symtab_p (base0)
2539            && decl_in_symtab_p (base1))
2540          equal = symtab_node::get_create (base0)
2541                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2542        else if ((DECL_P (base0)
2543                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2544                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2545                 && (DECL_P (base1)
2546                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2547                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2548          equal = (base0 == base1);
2549      }
2550      (if (equal == 1
2551           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2552               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2553               || off0 == off1
2554               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2555               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2556               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2557                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2558       (switch
2559        (if (cmp == EQ_EXPR)
2560         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2561        (if (cmp == NE_EXPR)
2562         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2563        (if (cmp == LT_EXPR)
2564         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2565        (if (cmp == LE_EXPR)
2566         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2567        (if (cmp == GE_EXPR)
2568         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2569        (if (cmp == GT_EXPR)
2570         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2571       (if (equal == 0
2572            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2573            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2574            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2575                || off0 == off1))
2576        (switch
2577         (if (cmp == EQ_EXPR)
2578          { constant_boolean_node (false, type); })
2579         (if (cmp == NE_EXPR)
2580          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2582 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2583 (for neeq (ne eq)
2584  (simplify
2585   (neeq @0 @1)
2586   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2587        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2588    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2590 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2591    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2592    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2593    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2594    canonicalizaion is not wanted.  */
2596 (for cmp (ne eq)
2597  (simplify
2598   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2599   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2600         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2601       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2602           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2603    (cmp @0 (convert @1)))))
2605 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2606 (for cmp (lt gt le ge)
2607  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2608     the specified precision will have known values.  */
2609  (simplify
2610   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2611   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2612        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2613    (with
2614     {
2615       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2616       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2617       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2618       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2619       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2620     }
2621     (switch
2622      (if (wi::eq_p (@1, max))
2623       (switch
2624        (if (cmp == GT_EXPR)
2625         { constant_boolean_node (false, type); })
2626        (if (cmp == GE_EXPR)
2627         (eq @2 @1))
2628        (if (cmp == LE_EXPR)
2629         { constant_boolean_node (true, type); })
2630        (if (cmp == LT_EXPR)
2631         (ne @2 @1))))
2632      (if (wi::eq_p (@1, min))
2633       (switch
2634        (if (cmp == LT_EXPR)
2635         { constant_boolean_node (false, type); })
2636        (if (cmp == LE_EXPR)
2637         (eq @2 @1))
2638        (if (cmp == GE_EXPR)
2639         { constant_boolean_node (true, type); })
2640        (if (cmp == GT_EXPR)
2641         (ne @2 @1))))
2642      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2643       (switch
2644        (if (cmp == GT_EXPR)
2645         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2646        (if (cmp == LE_EXPR)
2647         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2648      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2649       (switch
2650        (if (cmp == GE_EXPR)
2651         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2652        (if (cmp == LT_EXPR)
2653         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2654      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2655           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2656           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2657              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2658              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2659              max associated with this sign bit.  */
2660           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2661           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2662           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2663       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2664          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2665       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2666        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2667         (if (cmp == LE_EXPR)
2668          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2669          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2671 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2672  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2673  (simplify
2674   (cmp @0 REAL_CST@1)
2675   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2676        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2677    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2678                             ? false : true, type); })))
2680 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2681 (simplify
2682  (ne @0 integer_zerop)
2683  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2684       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2685   (non_lvalue @0)))
2686 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2687 (simplify
2688  (eq @0 integer_onep)
2689  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2690       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2691   (non_lvalue @0)))
2692 /* Do not handle
2693    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2694    bool_var != 1 becomes !bool_var
2695    here because that only is good in assignment context as long
2696    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2697    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2698    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2700 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2701    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2702    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2703    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2704 (for cmp (lt le ge gt)
2705      out (gt gt le le)
2706  (simplify
2707   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2708   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2709        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2710        && wi::ne_p (@1, 0)
2711        && single_use (@2))
2712    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2713                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2715 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2716    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2717    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2718 (for cmp (gt le)
2719  (simplify
2720   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2721   (if (single_use (@2)
2722        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2723        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2724        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2725    (cmp @1 @0))))
2727 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2728 /* A - B > A  */
2729 (for cmp (gt le)
2730      out (ne eq)
2731  (simplify
2732   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2733   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2734        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2735    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2736 /* A + B < A  */
2737 (for cmp (lt ge)
2738      out (ne eq)
2739  (simplify
2740   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2741   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2742        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2743    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2745 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2746    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2747 (for cmp (lt ge)
2748      out (ne eq)
2749  (simplify
2750   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2751   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2752    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2753     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2755 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2756    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2757    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2758    section that follows this one.
2760    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2761    the following:
2763    - the rule describes an identity
2765    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2766      multiplication
2768    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2769      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2770      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2771      when the operand has that value.)  */
2773 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2774  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2775  (simplify
2776   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2777   (if (!HONOR_SNANS (type))
2778    @0))
2780  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2781  (for root (SQRT CBRT)
2782   (simplify
2783    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2784     (root (mult @0 @1))))
2786  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2787  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2788   (simplify
2789    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2790     (exps (plus @0 @1))))
2792  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2793  (for root (SQRT CBRT)
2794   (simplify
2795    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2796     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2798  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2799  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2800   (simplify
2801    (rdiv @0 (exps:s @1))
2802     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2804  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2805       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2806   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2807   (simplify
2808    (logs (exps @0))
2809    @0)
2810   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2811   (simplify
2812    (exps (logs @0))
2813    @0))
2815  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2816     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2817     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2818  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2819       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2820   (simplify
2821    (logs (exps @0))
2822    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2823     (with {
2824       tree x;
2825       switch (exps)
2826         {
2827         CASE_CFN_EXP:
2828           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2829           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2830           break;
2831         CASE_CFN_EXP2:
2832           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2833           x = build_real (type, dconst2);
2834           break;
2835         CASE_CFN_EXP10:
2836         CASE_CFN_POW10:
2837           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2838           {
2839             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2840             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2841             x = build_real (type, dconst10);
2842           }
2843           break;
2844         default:
2845           gcc_unreachable ();
2846         }
2847       }
2848      (mult (logs { x; }) @0)))))
2850  (for logs (LOG LOG
2851             LOG2 LOG2
2852             LOG10 LOG10)
2853       exps (SQRT CBRT)
2854   (simplify
2855    (logs (exps @0))
2856    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2857     (with {
2858       tree x;
2859       switch (exps)
2860         {
2861         CASE_CFN_SQRT:
2862           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2863           x = build_real (type, dconsthalf);
2864           break;
2865         CASE_CFN_CBRT:
2866           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2867           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2868           break;
2869         default:
2870           gcc_unreachable ();
2871         }
2872       }
2873      (mult { x; } (logs @0))))))
2875  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2876  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2877       pows (POW)
2878   (simplify
2879    (logs (pows @0 @1))
2880    (mult @1 (logs @0))))
2882  (for sqrts (SQRT)
2883       cbrts (CBRT)
2884       pows (POW)
2885       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2886   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2887   (simplify
2888    (sqrts (exps @0))
2889    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2890   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2891   (simplify
2892    (cbrts (exps @0))
2893    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2894   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2895   (simplify
2896    (pows (exps @0) @1)
2897    (exps (mult @0 @1))))
2899  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2900  (for tans (TAN)
2901       atans (ATAN)
2902   (simplify
2903    (tans (atans @0))
2904    @0)))
2906 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2907 (simplify
2908  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
2909  (abs @0))
2911 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2912 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2913  (simplify
2914   (fns (fns @0))
2915   (fns @0)))
2916 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2917 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2918  (simplify
2919   (fns integer_valued_real_p@0)
2920   @0))
2922 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2923 (simplify
2924  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2925  (abs @0))
2927 /* pow(1,x) -> 1.  */
2928 (simplify
2929  (POW real_onep@0 @1)
2930  @0)
2932 (simplify
2933  /* copysign(x,x) -> x.  */
2934  (COPYSIGN @0 @0)
2935  @0)
2937 (simplify
2938  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2939  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2940  (abs @0))
2942 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2943  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2944  (simplify
2945   (scale real_zerop@0 @1)
2946   @0)
2947  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2948  (simplify
2949   (scale @0 integer_zerop@1)
2950   @0)
2951  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2952  (simplify
2953   (scale REAL_CST@0 @1)
2954   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2955    @0)))
2957 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2958    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2960    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2961    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2962    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2963    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2965 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2966  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2967  (simplify
2968   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2969    (SIN @0))
2971  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2972  (simplify
2973   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2974   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2975    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2977  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2978  (simplify
2979   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2980    (TAN @0))
2982  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2983  (simplify
2984   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2985    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2987  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2988  (simplify
2989   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2990   (if (! HONOR_NANS (@0)
2991        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2992    (COS @0)))
2994  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2995  (simplify
2996   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2997   (if (! HONOR_NANS (@0)
2998        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2999    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3001  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3002  (simplify
3003   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3004    (POW @0 (plus @1 @2)))
3006  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3007  (simplify
3008   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3009    (POW (mult @0 @2) @1))
3011  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3012  (simplify
3013   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3014    (POWI (mult @0 @2) @1))
3016  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3017  (simplify
3018   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3019   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3020    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3022  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3023  (simplify
3024   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3025    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3027  (for sqrts (SQRT)
3028       cbrts (CBRT)
3029       pows (POW)
3030   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3031   (simplify
3032    (sqrts (sqrts @0))
3033    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3034   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3035   (simplify
3036    (sqrts (cbrts @0))
3037    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3038   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3039   (simplify
3040    (cbrts (sqrts @0))
3041    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3042   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3043   (simplify
3044    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3045    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3046   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3047   (simplify
3048    (sqrts (pows @0 @1))
3049    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3050   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3051   (simplify
3052    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3053    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3054   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3055   (simplify
3056    (pows (sqrts @0) @1)
3057    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3058   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3059   (simplify
3060    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3061    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3062   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3063   (simplify
3064    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3065    (pows @0 (mult @1 @2))))
3067  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3068  (simplify
3069   (CABS (complex @0 @0))
3070   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3072  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3073  (simplify
3074   (HYPOT @0 @0)
3075   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3077  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3078  (for cexps (CEXP)
3079       exps (EXP)
3080       cexpis (CEXPI)
3081   (simplify
3082    (cexps compositional_complex@0)
3083    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3084     (complex
3085      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3086      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3088 (if (canonicalize_math_p ())
3089  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3090  (for floors (FLOOR)
3091       truncs (TRUNC)
3092   (simplify
3093    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3094    (truncs @0))))
3096 (match double_value_p
3097  @0
3098  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3099 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3100             BUILT_IN_FLOORL
3101             BUILT_IN_CEILL
3102             BUILT_IN_ROUNDL
3103             BUILT_IN_NEARBYINTL
3104             BUILT_IN_RINTL)
3105      tos (BUILT_IN_TRUNC
3106           BUILT_IN_FLOOR
3107           BUILT_IN_CEIL
3108           BUILT_IN_ROUND
3109           BUILT_IN_NEARBYINT
3110           BUILT_IN_RINT)
3111  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3112  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3113   (simplify
3114    (froms (convert double_value_p@0))
3115    (convert (tos @0)))))
3117 (match float_value_p
3118  @0
3119  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3120 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3121             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3122             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3123             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3124             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3125             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3126      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3127           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3128           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3129           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3130           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3131           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3132  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3133     if x is a float.  */
3134  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3135       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3136   (simplify
3137    (froms (convert float_value_p@0))
3138    (convert (tos @0)))))
3140 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3141      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3142  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3143  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3144   (simplify
3145    (froms (convert double_value_p@0))
3146    (tos @0))))
3148 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3149             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3150      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3151  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3152     if x is a float.  */
3153  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3154   (simplify
3155    (froms (convert float_value_p@0))
3156    (tos @0))))
3158 (if (canonicalize_math_p ())
3159  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3160  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3161   (simplify
3162    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3163    (fix_trunc @0))))
3165 (if (canonicalize_math_p ())
3166  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3167  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3168            ICEIL LCEIL LLCEIL
3169            IROUND LROUND LLROUND)
3170   (simplify
3171    (fns integer_valued_real_p@0)
3172    (fix_trunc @0)))
3173  (if (!flag_errno_math)
3174   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3175   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3176    (simplify
3177     (rints integer_valued_real_p@0)
3178     (fix_trunc @0)))))
3180 (if (canonicalize_math_p ())
3181  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3182       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3183       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3184   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3185      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3186   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3187        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3188    (simplify
3189     (ifn @0)
3190     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3191   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3192      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3193   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3194        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3195    (simplify
3196     (llfn @0)
3197     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3199 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3200 (simplify
3201  (CPROJ @0)
3202  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3203    @0))
3205 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3206    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3207 (simplify
3208  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3209  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3210   { build_complex_inf (type, false); }))
3212 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3213 (simplify
3214  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3215  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3216   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3218 (for pows (POW)
3219      sqrts (SQRT)
3220      cbrts (CBRT)
3221  (simplify
3222   (pows @0 REAL_CST@1)
3223   (with {
3224     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3225     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3226    }
3227    (switch
3228     /* pow(x,0) -> 1.  */
3229     (if (real_equal (value, &dconst0))
3230      { build_real (type, dconst1); })
3231     /* pow(x,1) -> x.  */
3232     (if (real_equal (value, &dconst1))
3233      @0)
3234     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3235     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3236      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3237     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3238     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3239          && canonicalize_math_p ()
3240          && real_equal (value, &dconsthalf))
3241      (sqrts @0))
3242     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3243     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3244          && canonicalize_math_p ()
3245          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3246              real_equal (value, &tmp)))
3247      (cbrts @0))))))
3249 /* powi(1,x) -> 1.  */
3250 (simplify
3251  (POWI real_onep@0 @1)
3252  @0)
3254 (simplify
3255  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3256  (switch
3257   /* powi(x,0) -> 1.  */
3258   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3259    { build_real (type, dconst1); })
3260   /* powi(x,1) -> x.  */
3261   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3262    @0)
3263   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3264   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3265    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3267 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3269    These are conceptually similar to the transformations performed for
3270    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3271    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3273 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3274    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3275    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3276    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3277    operation and convert the result to the desired type.  */
3278 (for op (plus minus)
3279   (simplify
3280     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3281     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3282          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3283             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3284          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3285          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3286          /* The precision of the type of each operand must match the
3287             precision of the mode of each operand, similarly for the
3288             result.  */
3289          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3290              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3291          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3292              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3293          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3294          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3295          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3296          && types_match (@0, type)
3297          && (types_match (@0, @1)
3298              /* Or the second operand is const integer or converted const
3299                 integer from valueize.  */
3300              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3301       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3302         (op @0 (convert @1))
3303         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3304          (convert (op (convert:utype @0)
3305                       (convert:utype @1))))))))
3307 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3308    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3309    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3310    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3311    arithmetic operation.  */
3312 (for op (minus plus)
3313  (simplify
3314   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3315   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3316        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3317           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3318        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3319        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3320        /* The precision of the type of each operand must match the
3321           precision of the mode of each operand, similarly for the
3322           result.  */
3323        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3324            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3325        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3326            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3327        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3328        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3329        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3330        && types_match (@0, @1)
3331        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3332            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3333        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3334                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3335    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3336     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3337      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3338     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3339      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3340                (convert:utype @4))))))))
3342 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3343    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3344 (for op (lt le gt ge)
3345      ext (min min max max)
3346  (simplify
3347   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3348   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3349        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3350    (op @0 (ext @1 @2)))))
3352 (simplify
3353  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3354  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3355  { integer_zero_node; })
3357 (simplify
3358  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3359  (SIGNBIT @0)
3360  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3361   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3363 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3364 (for cmp (eq ne)
3365  (for op (plus minus)
3366       rop (minus plus)
3367   (simplify
3368    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3369    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3370         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3371         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3372         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3373     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3374      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3375       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3376       (if (single_use (@3))
3377        (cmp @0 { res; }))))))))
3378 (for cmp (lt le gt ge)
3379  (for op (plus minus)
3380       rop (minus plus)
3381   (simplify
3382    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3383    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3384         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3385     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3386      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3387       {
3388         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3389                                 "when simplifying conditional to constant"),
3390                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3391         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3392         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3393         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3394                         != (op == MINUS_EXPR);
3395         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3396       }
3397       (if (single_use (@3))
3398        (with
3399         {
3400           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3401                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3402                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3403                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3404         }
3405         (cmp @0 { res; })))))))))
3407 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3409 (simplify
3410  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3411  (switch
3412   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3413        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3414    (switch
3415     (if (integer_zerop (@2))
3416      (view_convert (realpart @0)))
3417     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3418      (view_convert (imagpart @0)))))
3419   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3420        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3421        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3422        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3423        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3424        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3425             && integer_zerop (@2))
3426            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3427               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3428            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3429                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3430                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3431                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3432                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3433                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3434                                             - TYPE_PRECISION (type))
3435                                          : 0)) == 0)))
3436    (convert @0))))
3438 /* Simplify vector extracts.  */
3440 (simplify
3441  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3442  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3443       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3444           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3445               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3446   (with
3447    {
3448      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3449                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3450      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3451      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3452      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3453      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3454    }
3455    (if (n != 0
3456         && (idx % width) == 0
3457         && (n % width) == 0
3458         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3459     (with
3460      {
3461        idx = idx / width;
3462        n = n / width;
3463        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3464        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3465        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3466          {
3467            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3468            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3469              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3470          }
3471      }
3472      (switch
3473       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3474       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3475        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3476         { build_constructor (type, NULL); }
3477         (with
3478          {
3479            idx /= k;
3480            n /= k;
3481          }
3482          (if (n == 1)
3483           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3484            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3485            { build_zero_cst (type); })
3486           {
3487             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3488             vec_alloc (vals, n);
3489             for (unsigned i = 0;
3490                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3491               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3492                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3493             build_constructor (type, vals);
3494           }))))
3495       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3496       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3497        (switch
3498         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3499          { build_zero_cst (type); })
3500         (if (n == k)
3501          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3502         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3503                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))