RISC-V: Add -mpreferred-stack-boundary option.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobb288a368dae351b2d66bc181f8b1213271d9ac77
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2018 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
87                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
88       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
89 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
90 (match (nop_convert @0)
91  @0) 
93 /* Simplifications of operations with one constant operand and
94    simplifications to constants or single values.  */
96 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
97   (simplify
98     (op @0 integer_zerop)
99     (non_lvalue @0)))
101 /* 0 +p index -> (type)index */
102 (simplify
103  (pointer_plus integer_zerop @1)
104  (non_lvalue (convert @1)))
106 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
107 (simplify
108  (pointer_diff @0 integer_zerop)
109  (convert @0))
111 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
112    Likewise if the operands are reversed.  */
113 (simplify
114  (plus:c @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
119 (simplify
120  (minus @0 real_zerop@1)
121  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
122   (non_lvalue @0)))
124 /* Simplify x - x.
125    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
126    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
127    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
128    is volatile.  */
129 (simplify
130  (minus @0 @0)
131  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
132   { build_zero_cst (type); }))
133 (simplify
134  (pointer_diff @@0 @0)
135  { build_zero_cst (type); })
137 (simplify
138  (mult @0 integer_zerop@1)
139  @1)
141 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
142    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
143    same in modes with signed zeros, since multiplying a
144    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
145 (simplify
146  (mult @0 real_zerop@1)
147  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
148   @1))
150 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
151    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
152 (simplify
153  (mult @0 real_onep)
154  (if (!HONOR_SNANS (type)
155       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
156           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
157   (non_lvalue @0)))
159 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
160 (simplify
161  (mult @0 real_minus_onep)
162   (if (!HONOR_SNANS (type)
163        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
164            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
165    (negate @0)))
167 (for cmp (gt ge lt le)
168      outp (convert convert negate negate)
169      outn (negate negate convert convert)
170  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
172  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
174  (simplify
175   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
176   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
177        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
178    (switch
179     (if (types_match (type, float_type_node))
180      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
181     (if (types_match (type, double_type_node))
182      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
183     (if (types_match (type, long_double_type_node))
184      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
185  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
187  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
189  (simplify
190   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
191   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
192        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
193    (switch
194     (if (types_match (type, float_type_node))
195      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
196     (if (types_match (type, double_type_node))
197      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
198     (if (types_match (type, long_double_type_node))
199      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
201 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
202 (simplify
203  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
204  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (abs @0)))
207 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
208 (simplify
209  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
210  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
211   (negate (abs @0))))
213 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
214 (simplify
215  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
216  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
217   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
219 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
220 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
221   (simplify
222     (op @0 integer_onep)
223     (non_lvalue @0)))
225 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
226    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
227    toward zero.
228    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
229 (simplify
230  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
231  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
232       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
234           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
235   (rshift @0 @2)))
237 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
238    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
239    traps enables better optimizations than these anyway.  */
240 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
241  /* 0 / X is always zero.  */
242  (simplify
243   (div integer_zerop@0 @1)
244   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
245   (if (!integer_zerop (@1))
246    @0))
247   /* X / -1 is -X.  */
248  (simplify
249    (div @0 integer_minus_onep@1)
250    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
251     (negate @0)))
252  /* X / X is one.  */
253  (simplify
254   (div @0 @0)
255   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
256      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
257   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
258    { build_one_cst (type); }))
259  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
260  (simplify
261    (div:C @0 (abs @0))
262    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
264     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
265           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
266  /* X / -X is -1.  */
267  (simplify
268    (div:C @0 (negate @0))
269    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
270         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
271     { build_minus_one_cst (type); })))
273 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
274    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
275 (simplify
276  (floor_div @0 @1)
277  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
278       && TYPE_UNSIGNED (type))
279   (trunc_div @0 @1)))
281 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
282    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
283 (for div (trunc_div exact_div)
284  (simplify
285   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
286   (with {
287     bool overflow_p;
288     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
289                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
290    }
291    (if (!overflow_p)
292     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
293     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
294          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
295      { build_zero_cst (type); })))))
297 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
298    overflow is different.  */
299 (simplify
300  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
301  (with {
302    bool overflow_p;
303    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
304                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
305   }
306   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
307      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
308   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
309    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
311 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv @0 @0)
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_one_cst (type); }))
320 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
321    NaNs or Infinities.  */
322 (simplify
323  (rdiv:C @0 (negate @0))
324  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
325       && ! HONOR_NANS (type)
326       && ! HONOR_INFINITIES (type))
327   { build_minus_one_cst (type); }))
329 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
330 (simplify
331  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
332   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
333        && ! HONOR_NANS (type)
334        && ! HONOR_INFINITIES (type))
335    (switch
336     (if (types_match (type, float_type_node))
337      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
338     (if (types_match (type, double_type_node))
339      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
340     (if (types_match (type, long_double_type_node))
341      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
343 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
344 (simplify
345  (rdiv @0 real_onep)
346  (if (!HONOR_SNANS (type))
347   (non_lvalue @0)))
349 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
350 (simplify
351  (rdiv @0 real_minus_onep)
352  (if (!HONOR_SNANS (type))
353   (negate @0)))
355 (if (flag_reciprocal_math)
356  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
357  (simplify
358   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
359   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
361  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
362  (simplify
363   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
364   (with
365    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
366    (if (tem)
367     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
369  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
370  (simplify
371   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
372    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
374 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
375 (simplify
376  (rdiv @0 (negate @1))
377  (rdiv (negate @0) @1))
379 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
380 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
381  (simplify
382   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
383   (if (integer_pow2p (@2)
384        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
385        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
386        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
387    (rshift (convert @0)
388            { build_int_cst (integer_type_node,
389                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
391 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
392    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
393    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
394    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
395    tell if it is or not in a portable manner.  */
396 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
397  (simplify
398   (rdiv @0 cst@1)
399   (if (optimize)
400    (if (flag_reciprocal_math
401         && !real_zerop (@1))
402     (with
403      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
404      (if (tem)
405       (mult @0 { tem; } )))
406     (if (cst != COMPLEX_CST)
407      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
408       (if (inverse)
409        (mult @0 { inverse; } ))))))))
411 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
412  /* 0 % X is always zero.  */
413  (simplify
414   (mod integer_zerop@0 @1)
415   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
416   (if (!integer_zerop (@1))
417    @0))
418  /* X % 1 is always zero.  */
419  (simplify
420   (mod @0 integer_onep)
421   { build_zero_cst (type); })
422  /* X % -1 is zero.  */
423  (simplify
424   (mod @0 integer_minus_onep@1)
425   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
426    { build_zero_cst (type); }))
427  /* X % X is zero.  */
428  (simplify
429   (mod @0 @0)
430   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
431   (if (!integer_zerop (@0))
432    { build_zero_cst (type); }))
433  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
434  (simplify
435   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
436   @2)
437  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
438  (simplify
439   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
440   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
441        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
442        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
443                              TYPE_SIGN (type)))
444    { build_zero_cst (type); })))
446 /* X % -C is the same as X % C.  */
447 (simplify
448  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
449   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
450        && !TREE_OVERFLOW (@1)
451        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
452        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
453        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
454        && !sign_bit_p (@1, @1))
455    (trunc_mod @0 (negate @1))))
457 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
458 (simplify
459  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
461       && !TYPE_UNSIGNED (type)
462       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
464       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
465          Y might be -1, because we would then change valid
466          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
467       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
468           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
469                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
470   (trunc_mod @0 (convert @1))))
472 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
473 (simplify
474  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
475  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
476   (convert (trunc_mod @0 @1))))
478 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
479    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
480    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
481    to A & ((C << N) - 1).  */
482 (match (power_of_two_cand @1)
483  INTEGER_CST@1)
484 (match (power_of_two_cand @1)
485  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
486 (for mod (trunc_mod floor_mod)
487  (simplify
488   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
489   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
490         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
491         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
492         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
493    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
495 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
496 (simplify
497  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
498  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
500                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
501                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
502                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
504 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
505 (simplify
506  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
507  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
508   (bit_and @0 (negate @1))))
510 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
511 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
512  (simplify
513   (div (mult:c @0 @1) @1)
514   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
515        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
516    @0)))
518 (for op (negate abs)
519  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
520  (for coss (COS COSH)
521   (simplify
522    (coss (op @0))
523     (coss @0)))
524  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
525  (for pows (POW)
526   (simplify
527    (pows (op @0) REAL_CST@1)
528    (with { HOST_WIDE_INT n; }
529     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
530      (pows @0 @1)))))
531  /* Likewise for powi.  */
532  (for pows (POWI)
533   (simplify
534    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
535    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
536     (pows @0 @1))))
537  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
538  (for hypots (HYPOT)
539   (simplify
540    (hypots (op @0) @1)
541    (hypots @0 @1))
542   (simplify
543    (hypots @0 (op @1))
544    (hypots @0 @1)))
545  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
546  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
547   (simplify
548    (copysigns (op @0) @1)
549    (copysigns @0 @1))))
551 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
552 (simplify
553  (mult (abs@1 @0) @1)
554  (mult @0 @0))
556 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557 (for coss (COS COSH)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  (simplify
560   (coss (copysigns @0 @1))
561    (coss @0)))
563 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
564 (for pows (POW)
565      copysigns (COPYSIGN)
566  (simplify
567   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
568   (with { HOST_WIDE_INT n; }
569    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
570     (pows @0 @1)))))
571 /* Likewise for powi.  */
572 (for pows (POWI)
573      copysigns (COPYSIGN)
574  (simplify
575   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
576   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
577    (pows @0 @1))))
579 (for hypots (HYPOT)
580      copysigns (COPYSIGN)
581  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
582  (simplify
583   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
584   (hypots @0 @2))
585  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
586  (simplify
587   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
588   (hypots @0 @1)))
590 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
591 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
592  (simplify
593   (copysigns @0 REAL_CST@1)
594   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
595    (negate (abs @0))
596    (abs @0))))
598 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
599 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
600  (simplify
601   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
602   (copysigns @0 @2)))
604 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
605 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
606  (simplify
607   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
608   (mult @0 @0)))
610 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
611 (for ccoss (CCOS CCOSH)
612  (simplify
613   (ccoss (negate @0))
614    (ccoss @0)))
616 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
617 (for ops (conj negate)
618  (for cabss (CABS)
619   (simplify
620    (cabss (ops @0))
621    (cabss @0))))
623 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
624 (simplify
625  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
626   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
627        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
628    (lshift @0 @2)))
630 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
631    into ((1 << C) >> x). */
632 (simplify
633  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
634   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
635        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
636        && single_use (@1))
637    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
638      (rshift (lshift @0 @2) @3)
639    (with
640     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
641     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
643 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
644 (simplify
645  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
646   (if (flag_associative_math
647        && single_use (@3))
648    (with
649     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
650     (if (tem)
651      (rdiv { tem; } @1)))))
653 /* Simplify ~X & X as zero.  */
654 (simplify
655  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
656   { build_zero_cst (type); })
658 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
659 (simplify
660   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
661   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
662     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
664 (for bitop (bit_and bit_ior)
665      cmp (eq ne)
666  /* PR35691: Transform
667     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
668     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
669  (simplify
670   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
672         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
673         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
674     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
675  /* Transform:
676     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
677     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
678  (simplify
679   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
681         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
682         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
683     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
685 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
686 (simplify
687  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
688   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
689 (simplify
690  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
691  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
692   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
694 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
695 (simplify
696  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
697   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
699 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
700 (for op (bit_ior bit_xor plus)
701  (simplify
702   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
703    (bit_xor @0 @1))
704  (simplify
705   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
706   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
707    (bit_xor @0 @1))))
709 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
710 (simplify
711   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
712   (bit_ior @0 @1))
714 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
715 (simplify
716  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
717  @2)
719 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
720 (simplify
721  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
722  (bit_not (bit_and @0 @1)))
724 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
725 (simplify
726  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
727  (bit_and @0 @1))
729 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
730 (simplify
731  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
732  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
734 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
735 (for op (bit_and bit_xor)
736  (simplify
737   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
738   @2))
740 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
741 (simplify
742  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
743  @2)
745 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
746 (simplify
747  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
748  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
750 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
751 #if GIMPLE
752 (simplify
753  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
754  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
755       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
756   (bit_xor @0 @1)))
757 #endif
759 /* X % Y is smaller than Y.  */
760 (for cmp (lt ge)
761  (simplify
762   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
763   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
764    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
765 (for cmp (gt le)
766  (simplify
767   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
769    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
771 /* x | ~0 -> ~0  */
772 (simplify
773  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
774  @1)
776 /* x | 0 -> x  */
777 (simplify
778  (bit_ior @0 integer_zerop)
779  @0)
781 /* x & 0 -> 0  */
782 (simplify
783  (bit_and @0 integer_zerop@1)
784  @1)
786 /* ~x | x -> -1 */
787 /* ~x ^ x -> -1 */
788 /* ~x + x -> -1 */
789 (for op (bit_ior bit_xor plus)
790  (simplify
791   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
792   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
794 /* x ^ x -> 0 */
795 (simplify
796   (bit_xor @0 @0)
797   { build_zero_cst (type); })
799 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
800 (simplify
801   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
802   (bit_not @0))
804 /* x & ~0 -> x  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_all_onesp)
807   (non_lvalue @0))
809 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
810 (for bitop (bit_and bit_ior)
811  (simplify
812   (bitop @0 @0)
813   (non_lvalue @0)))
815 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
816 #if GIMPLE
817 (simplify
818  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
820       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
821   @0))
822 #endif
824 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
825 (simplify
826  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
827  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
829 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
830 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
831 (for bitop (bit_and bit_ior)
832  (simplify
833   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
834   (bitop @0 (bit_not @1))))
836 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
837 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
838 (for bitop (bit_and bit_ior)
839      rbitop (bit_ior bit_and)
840  (simplify
841   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
842   (bitop @1 @2)))
844 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
845 (simplify
846  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
847  (bit_xor @0 @1))
849 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
850 (simplify
851  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
852  (bit_and @0 @1))
854 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
856 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
857 (for op (plus bit_ior bit_xor)
858  (simplify
859   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
860   (bit_ior @0 @1)))
862 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
863 (simplify
864  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
865  (plus @0 @1))
867 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
868 (simplify
869  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
871       && !TYPE_SATURATING (type))
872   (bit_and @0 @1)))
874 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
875 (simplify
876  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
877  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
878       && !TYPE_SATURATING (type))
879   (bit_ior @0 @1)))
881 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
882 (simplify
883  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
884  (bit_and @0 @1))
886 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
887 (simplify
888  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
889  (bit_xor @0 @1))
891 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
892 (simplify
893  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
894  (bit_xor @0 @1))
896 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
897 (simplify
898  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
899  (bit_and @0 @1))
901 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
902    ~x | ~y -> ~(x & y) */
903 (for op (bit_and bit_ior)
904      rop (bit_ior bit_and)
905  (simplify
906   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
907   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
908        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
909    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
911 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
912    with a constant, and the two constants have no bits in common,
913    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
914    simplifications.  */
915 (for op (bit_xor plus)
916  (simplify
917   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
918       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
921        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
922    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
924 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
925 (simplify
926  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
928   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
930 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
931 (simplify
932  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
933  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
934       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
935   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
937 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
938 (simplify
939  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
941   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
943 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
944 (for opo (bit_and bit_xor)
945      opi (bit_xor bit_and)
946  (simplify
947   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
948   (bit_and (bit_not @0) @1)))
950 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
951    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
952    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
953    constants are involved.  For example, convert
954      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
955    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
956 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
957      rop (bit_ior bit_and bit_and)
958  (simplify
959   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
960   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
961        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
962    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
964 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
965 /* (X & Y) & Y -> X & Y
966    (X | Y) | Y -> X | Y  */
967 (for op (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
970   @2))
971 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
972 (simplify
973  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
974  (convert @0))
975 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
976    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
977 (for op (bit_and bit_ior)
978  (simplify
979   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
980   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
981        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
982    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
983     (op @3 (convert @2))
984     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
985      (op (convert @1) @5))))))
986 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
987 (simplify
988  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
990       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
991   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
993 (simplify
994  (abs (abs@1 @0))
995  @1)
996 (simplify
997  (abs (negate @0))
998  (abs @0))
999 (simplify
1000  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1001  @0)
1003 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1004 (match negate_expr_p
1005  INTEGER_CST
1006  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1007        && TYPE_UNSIGNED (type))
1008       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1009           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1010 (match negate_expr_p
1011  FIXED_CST)
1012 (match negate_expr_p
1013  (negate @0)
1014  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1015 (match negate_expr_p
1016  REAL_CST
1017  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1018 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1019    ways.  */
1020 (match negate_expr_p
1021  VECTOR_CST
1022  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1023 (match negate_expr_p
1024  (minus @0 @1)
1025  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1026       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1027           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1028           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1030 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1031 (simplify
1032  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1033   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1034        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1035    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1037 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1038 (simplify
1039  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1040  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1041       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1042   (minus (negate @1) @0)))
1044 /* -(A - B) -> B - A.  */
1045 (simplify
1046  (negate (minus @0 @1))
1047  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1048       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1049           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1050           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1051   (minus @1 @0)))
1052 (simplify
1053  (negate (pointer_diff @0 @1))
1054  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1055   (pointer_diff @1 @0)))
1057 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1058 (simplify
1059  (minus @0 negate_expr_p@1)
1060  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1061  (plus @0 (negate @1))))
1063 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1064    when profitable.
1065    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1066    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1067    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1068    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1069 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1070  (simplify
1071   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1072   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1073          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1075         || types_match (@0, @1))
1076        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1077           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1078           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1079           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1080           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1081        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1082        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1083               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1084            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1085            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1086               mode.  */
1087            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1088            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1089               of its mode.  */
1090            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1091    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1093 (for bitop (bit_and bit_ior)
1094      rbitop (bit_ior bit_and)
1095   /* (x | y) & x -> x */
1096   /* (x & y) | x -> x */
1097  (simplify
1098   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1099   @0)
1100  /* (~x | y) & x -> x & y */
1101  /* (~x & y) | x -> x | y */
1102  (simplify
1103   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1104   (bitop @0 @1)))
1106 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1107 (simplify
1108   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1109   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1111 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1112 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1113  (simplify
1114   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1115   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1116    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1117       folded to a constant.  */
1118    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1119    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1120       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1121       the values involved are such that the operation can't be decided at
1122       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1123       that combination can be decided at compile time.
1125       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1126       oscillation.  */
1127    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1128     (if (cst1)
1129      (bitop @1 { cst1; })
1130      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1131       (if (cst2)
1132        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1134 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1135    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1136 (match truth_valued_p
1137  @0
1138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1139 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1140  (match truth_valued_p
1141   (op @0 @1)))
1142 (match truth_valued_p
1143   (truth_not @0))
1145 (match (logical_inverted_value @0)
1146  (truth_not @0))
1147 (match (logical_inverted_value @0)
1148  (bit_not truth_valued_p@0))
1149 (match (logical_inverted_value @0)
1150  (eq @0 integer_zerop))
1151 (match (logical_inverted_value @0)
1152  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1153 (match (logical_inverted_value @0)
1154  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1156 /* X & !X -> 0.  */
1157 (simplify
1158  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1159  { build_zero_cst (type); })
1160 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1161 (for op (bit_ior bit_xor)
1162  (simplify
1163   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1164   { constant_boolean_node (true, type); }))
1165 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1166 (for op (eq ne)
1167  (simplify
1168   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1169   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1171 /* ~~x -> x */
1172 (simplify
1173   (bit_not (bit_not @0))
1174   @0)
1176 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1177 (simplify
1178  (bit_not (convert? (negate @0)))
1179  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1180       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1181   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1183 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1184 (simplify
1185  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1186  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1188 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1189 (simplify
1190  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1191  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1192       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1193   (convert (negate @0))))
1194 (simplify
1195  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1196  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1197       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1198   (convert (negate @0))))
1200 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1201 (simplify
1202  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1203  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1205 (simplify
1206  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1207  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208   (convert (bit_xor @0 @1))))
1210 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1211 (simplify
1212  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1213  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1214   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1216 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1217 (simplify
1218  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1219  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1221 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1222 (simplify
1223  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1224  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1225       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1226   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1228 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1229 (for cmp (gt lt ge le)
1230 (simplify
1231  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1232   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1234 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1235    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1236 (for cmp (eq ne)
1237  (simplify
1238   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1241        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1242    (cmp @0 @2))))
1244 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1245    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1246 (for cmp (eq ne)
1247  (simplify
1248   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1250        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1251        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1252    (cmp @0 @2))))
1254 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1255    x * C RELOP y * C into:
1257    x RELOP y for nonnegative C
1258    y RELOP x for negative C  */
1259 (for cmp (lt gt le ge)
1260  (simplify
1261   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1263        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1264    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265     (cmp @0 @2)
1266    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1267         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1268     (cmp @2 @0))))))
1270 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1271 (for cmp (le gt)
1272      icmp (gt le)
1273  (simplify
1274   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1275    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1277         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1278         && (wi::to_wide (@2)
1279             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1280     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1281      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1283 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1284 (for cmp (simple_comparison)
1285  (simplify
1286   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1287   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1288    (cmp @0 @1))))
1290 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1291 (for cmp (simple_comparison)
1292  (simplify
1293   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295        && integer_nonzerop (@1)
1296        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1297        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1298    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1299            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1300                                                    &neg_overflow); }
1301     (switch
1302      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1303        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1304         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1305         (if (code == LT_EXPR)
1306          (lt @0 { lo; })
1307          (ge @0 { lo; }))))
1308      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1309        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1310         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1311         (if (code == LE_EXPR)
1312          (le @0 { hi; })
1313          (gt @0 { hi; }))))
1314      (if (!lo && !hi)
1315       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1316      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1317       (ge @0 { lo; }))
1318      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1319       (le @0 { hi; }))
1320      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1321       (lt @0 { lo; }))
1322      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1323       (gt @0 { hi; }))
1324      (if (GENERIC)
1325       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1326                            lo, hi); })
1327      (with
1328       {
1329         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1330         if (etype)
1331           {
1332             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1333               etype = unsigned_type_for (etype);
1334             hi = fold_convert (etype, hi);
1335             lo = fold_convert (etype, lo);
1336             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1337           }
1338       }
1339       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1340        (if (code == EQ_EXPR)
1341         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1342         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1344 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1345 (for op (lt le ge gt)
1346  (simplify
1347   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1348   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1349        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1350    (op @0 @1))))
1351 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1352 (for op (eq ne minus)
1353  (simplify
1354   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1355   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1356        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1357            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1358    (op @0 @1))))
1360 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1361 (for op (lt le ge gt)
1362  (simplify
1363   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1364   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366    (op @0 @1))))
1367 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1368 (for op (eq ne minus)
1369  (simplify
1370   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1373            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1374    (op @0 @1))))
1375 /* And for pointers...  */
1376 (for op (simple_comparison)
1377  (simplify
1378   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1379   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1380    (op @0 @1))))
1381 (simplify
1382  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1383  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1384       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1385   (pointer_diff @0 @1)))
1387 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1388 (for op (lt le ge gt)
1389  (simplify
1390   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1391   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (op @1 @0))))
1394 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1395 (for op (eq ne minus)
1396  (simplify
1397   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1398   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1400            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1401    (op @1 @0))))
1402 /* And for pointers...  */
1403 (for op (simple_comparison)
1404  (simplify
1405   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1406   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1407    (op @1 @0))))
1408 (simplify
1409  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1410  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1411       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1412   (pointer_diff @1 @0)))
1414 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1415 (for op (lt le gt ge)
1416  (simplify
1417   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1420        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1421    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1422 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1423 (for op (eq ne)
1424  (simplify
1425   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1426   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1427        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1428            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1429        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1430        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1431        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1432    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1433  (simplify
1434   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1435   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1436        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1437        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1438    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1440 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1441    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1442 (for op (simple_comparison)
1443  (simplify
1444   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1445   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1446        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1447            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1448                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1449        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1450    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1452 /* Transform:
1453  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1454  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1455  */
1456 (for cmp (eq ne)
1457      ocmp (lt ge)
1458  (simplify
1459   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1460   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1461        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1462    (ocmp @0 @1))))
1464 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1465 (for cmp (eq ne)
1466  (simplify
1467   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1468   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1469    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1471 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1472    possibly set.  */
1473 (match with_possible_nonzero_bits
1474  INTEGER_CST@0)
1475 (match with_possible_nonzero_bits
1476  SSA_NAME@0
1477  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1478 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1479 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1480  with_possible_nonzero_bits@0)
1481 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1482  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1484 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1485    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1486 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1487  INTEGER_CST@0)
1488 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1489  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1491 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1492 (for cmp (eq ne)
1493  (simplify
1494   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1495   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1496    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1498 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1499    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1500    zero throughout its computed value range,
1501    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1502    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1503    and 0's otherwise.
1504    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1505    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1506    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1508 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1509      outer_op (bit_xor bit_ior)
1510 (simplify
1511  (outer_op
1512   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1513  (with
1514   {
1515     bool fail = false;
1516     wide_int zero_mask_not;
1517     wide_int C0;
1518     wide_int cst_emit;
1520     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1521       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1522     else
1523       fail = true;
1525     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1526       {
1527         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1528         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1529       }
1530     else
1531       {
1532         C0 = wi::to_wide (@0);
1533         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1534       }
1535   }
1536   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1537    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1538    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1539     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1541 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1542 (simplify
1543   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1544   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1546 /* Pattern match
1547      tem1 = (long) ptr1;
1548      tem2 = (long) ptr2;
1549      tem3 = tem2 - tem1;
1550      tem4 = (unsigned long) tem3;
1551      tem5 = ptr1 + tem4;
1552    and produce
1553      tem5 = ptr2;  */
1554 (simplify
1555   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1556   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1557   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1558        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1559             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1560    @1))
1561 (simplify
1562   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1563   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1564    (convert @1)))
1566 /* Pattern match
1567      tem = (sizetype) ptr;
1568      tem = tem & algn;
1569      tem = -tem;
1570      ... = ptr p+ tem;
1571    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1572      ... = ptr & ~algn;  */
1573 (simplify
1574   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1575   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1576    (bit_and @0 { algn; })))
1578 /* Try folding difference of addresses.  */
1579 (simplify
1580  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1581  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1582   (with { poly_int64 diff; }
1583    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1584     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1585 (simplify
1586  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1587  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1588   (with { poly_int64 diff; }
1589    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1590     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1591 (simplify
1592  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1593  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1595   (with { poly_int64 diff; }
1596    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1597     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1598 (simplify
1599  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1600  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1601       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1602   (with { poly_int64 diff; }
1603    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1604     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1606 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1607    be able to fold this expression using the object or function's
1608    alignment.  */
1609 (simplify
1610  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1611  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1612       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1613   (with
1614    {
1615      unsigned int align;
1616      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1617      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1618    }
1619    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1620     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1621                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1624 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1625 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1627  /* Contract negates.  */
1628  /* A + (-B) -> A - B */
1629  (simplify
1630   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1631   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1632   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1633        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1634    (with
1635     {
1636      tree t1 = type;
1637      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1638          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1639        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1640     }
1641     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1642  /* A - (-B) -> A + B */
1643  (simplify
1644   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1645   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1647    (with
1648     {
1649      tree t1 = type;
1650      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1651          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1652        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1653     }
1654     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1655  /* -(T)(-A) -> (T)A
1656     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1657     happen without overflow.  */
1658  (simplify
1659   (negate (convert (negate @1)))
1660   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1661        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1662            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1663                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1664        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1665        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1666    (convert @1)))
1667  (simplify
1668   (negate (convert negate_expr_p@1))
1669   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1670        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1671             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1672             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1673            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1674    (convert (negate @1))))
1675  (simplify
1676   (negate (nop_convert (negate @1)))
1677   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1678        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1679    (view_convert @1)))
1681  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1682     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1683  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1684       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1686   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1687      irrespective of overflow issues.  */
1688   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1689   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1690   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1691   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1692   (simplify
1693     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1694     @1)
1695   (simplify
1696     (minus (minus @0 @1) @0)
1697     (negate @1))
1698   (simplify
1699     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1700     @0)
1701   (simplify
1702    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1703    (negate @1))
1704   (simplify
1705    (minus @0 (minus @0 @1))
1706    @1)
1707   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1708   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1709   /* More cases are handled with comparisons.  */
1710   (simplify
1711    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1712    (plus @2 @1))
1713   (simplify
1714    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1715    (minus @2 @1))
1716   (simplify
1717    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1718    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1719         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1720     (pointer_diff @2 @1)))
1721   (simplify
1722    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1723    (plus @1 @2))
1725   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1726      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1727      scalars.  */
1728   (for outer_op (plus minus)
1729    (for inner_op (plus minus)
1730         neg_inner_op (minus plus)
1731     (simplify
1732      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1733                CONSTANT_CLASS_P@2)
1734      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1735      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1736       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1737        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1738        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1739       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1740            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1741        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1742         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1743         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1744        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1745           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1746           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1747        (if (types_match (type, @0))
1748         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1749                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1750                                         type, @1, @2); }
1751          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1752           (inner_op @0 { cst; } )
1753           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1754           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1755                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1756            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1757            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1758            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1759             (view_convert (inner_op
1760                            (view_convert:utype @0)
1761                            (view_convert:utype
1762                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1764   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1765   (for outer_op (plus minus)
1766    (simplify
1767     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1768     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1769      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1770       (minus { cst; } @0)))))
1772   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1773   (simplify
1774    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1775    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1776     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1777      (plus { cst; } @0))))
1779   /* ~A + A -> -1 */
1780   (simplify
1781    (plus:c (bit_not @0) @0)
1782    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1783     { build_all_ones_cst (type); }))
1785   /* ~A + 1 -> -A */
1786   (simplify
1787    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1788    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1789     (negate (convert @0))))
1791   /* -A - 1 -> ~A */
1792   (simplify
1793    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1794    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1795         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1796     (bit_not (convert @0))))
1798   /* -1 - A -> ~A */
1799   (simplify
1800    (minus integer_all_onesp @0)
1801    (bit_not @0))
1803   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1804   (simplify
1805    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1806     (convert? @0))
1807    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1808         /* For integer types, if A has a smaller type
1809            than T the result depends on the possible
1810            overflow in P + A.
1811            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1812            However, if an overflow in P + A would cause
1813            undefined behavior, we can assume that there
1814            is no overflow.  */
1815         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1816             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1817     (convert @1)))
1818   (simplify
1819    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1820     (convert @0))
1821    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1822         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1823            final type requires a sign- or zero-extension,
1824            then we have to punt - it is not defined which
1825            one is correct.  */
1826         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1827             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1828             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1829     (convert @1)))
1830    (simplify
1831     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1832     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1833        thus sign-extended if necessary.  */
1834     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1835      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1836         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1837         we don't want to diagnose overflow here.  */
1838      (convert (view_convert:stype @1))))
1840   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1841   (simplify
1842    (minus (convert? @0)
1843     (convert (plus:c @@0 @1)))
1844    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1845         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1846         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1847     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1848      (convert (negate (convert:utype @1))))
1849     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1850          /* For integer types, if A has a smaller type
1851             than T the result depends on the possible
1852             overflow in P + A.
1853             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1854             However, if an overflow in P + A would cause
1855             undefined behavior, we can assume that there
1856             is no overflow.  */
1857          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1858              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1859      (negate (convert @1)))))
1860   (simplify
1861    (minus (convert @0)
1862     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1863    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1864         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1865         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1866     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1867      (convert (negate (convert:utype @1))))
1868     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1869          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1870             final type requires a sign- or zero-extension,
1871             then we have to punt - it is not defined which
1872             one is correct.  */
1873          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1874              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1875              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1876      (negate (convert @1)))))
1877    (simplify
1878     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1879     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1880        thus sign-extended if necessary.  */
1881     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1882      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1883         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1884         we don't want to diagnose overflow here.  */
1885      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
1887   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1888   (simplify
1889    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1890     (convert (plus:c @0 @2)))
1891    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1892         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1893         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1894         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1895     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1896      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1897     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1898           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1899          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1900              /* For integer types, if A has a smaller type
1901                 than T the result depends on the possible
1902                 overflow in P + A.
1903                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1904                 However, if an overflow in P + A would cause
1905                 undefined behavior, we can assume that there
1906                 is no overflow.  */
1907              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1908                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1909                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1910                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1911      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1912   (simplify
1913    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1914     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1915    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1916         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1917         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1918     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1919      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1920     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1921          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1922             final type requires a sign- or zero-extension,
1923             then we have to punt - it is not defined which
1924             one is correct.  */
1925          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1926              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1927              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1928              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1929              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1930      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1931    (simplify
1932     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1933     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1934        thus sign-extended if necessary.  */
1935     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1936      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1937         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1938         we don't want to diagnose overflow here.  */
1939      (minus (convert (view_convert:stype @1))
1940             (convert (view_convert:stype @2)))))))
1943 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1945 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
1946  (simplify
1947   (minmax @0 @0)
1948   @0))
1949 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1950 (simplify
1951  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1952  @1)
1953 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1954 (simplify
1955  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1956  @1)
1957 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1958 (simplify
1959  (max:c @0 (negate @0))
1960  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1961       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1962           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1963   (abs @0)))
1964 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1965 (simplify
1966  (min:c @0 (negate @0))
1967  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1968       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1969           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1970   (negate (abs @0))))
1971 (simplify
1972  (min @0 @1)
1973  (switch
1974   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1975        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1976        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1977    @1)
1978   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1979        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1980        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1981    @0)))
1982 (simplify
1983  (max @0 @1)
1984  (switch
1985   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1986        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1987        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1988    @1)
1989   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1990        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1991        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1992    @0)))
1994 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1995 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1996 (simplify
1997  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1998   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1999    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2000     @2
2001     @0)))
2003 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2004 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2005 (simplify
2006  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2007   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2008    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2009     @0
2010     @2)))
2012 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2013    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2014 (for minmax (min max)
2015  (simplify
2016   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2018        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2019        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2020        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2021    (minmax @1 (convert @2)))))
2023 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2024  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2025     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2026  (simplify
2027   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2028   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2029        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2030    @0)))
2031 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2032    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2033    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2034    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2035    worry about it either.  */
2036 (if (flag_finite_math_only)
2037  (simplify
2038   (FMIN_ALL @0 @1)
2039   (min @0 @1))
2040  (simplify
2041   (FMAX_ALL @0 @1)
2042   (max @0 @1)))
2043 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2044 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2045      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2046  (simplify
2047   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2048   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2049        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2050            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2051    (negate (maxmin @0 @1)))))
2052 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2053    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2054 (for minmax (min max)
2055  maxmin (max min)
2056  (simplify
2057   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2058   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2060 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2061 (for minmax (min min max max)
2062      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2063      out    (le  gt  ge  lt )
2064  (simplify
2065   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2066   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2067    (out @0 @1))))
2068 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2069    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2070 (for cmp (eq ne)
2071  (simplify
2072   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2073   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2074                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2075    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2076    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2077                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2078     (cmp @0 @2)))))
2079 (for cmp (eq ne)
2080  (simplify
2081   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2082   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2083                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2084    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2085    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2086                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2087     (cmp @0 @2)))))
2088 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2089 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2090      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2091      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2092  (simplify
2093   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2094   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2096 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2098 (for rotate (lrotate rrotate)
2099  (simplify
2100   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2101   @0))
2103 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2104 (simplify
2105  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2106  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2107       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2108   @0))
2110 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2111 (simplify
2112  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2113  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2114   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2116 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2117    types.  */
2118 (simplify
2119  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2120  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2121       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2122   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2124 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2125  (simplify
2126   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2127   (non_lvalue @0))
2128  (simplify
2129   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2130   @0)
2131  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2132     if vector2 is uniform.  */
2133  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2134   (simplify
2135    (shiftrotate @0 vec@1)
2136    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2137     (if (tem)
2138      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2140 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2141    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2142 #if GIMPLE
2143 (for shift (lshift rshift)
2144  (simplify
2145   (shift @0 SSA_NAME@1)
2146    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2147     (with {
2148       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2149       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2150      }
2151      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2152       @0)))))
2153 #endif
2155 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2156    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2157 (simplify
2158  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2159  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2160                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2161                                            element_precision (type)), @1); }))
2163 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2164 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2165  (simplify
2166   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2167   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2168    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2169         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2170         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2171         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2172     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2173                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2174      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2175         being well defined.  */
2176      (if (low >= prec)
2177       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2178        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2179        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2180         { build_zero_cst (type); }
2181         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2182       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2185 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2186    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2187 (for cmp (ne eq)
2188      icmp (eq ne)
2189  (simplify
2190   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2191   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2193 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2194    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2195    if CST2 != 0.  */
2196 (for cmp (ne eq)
2197  (simplify
2198   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2199   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2200    (if (cand < 0
2201         || (!integer_zerop (@2)
2202             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2203     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2204     (if (!integer_zerop (@2)
2205          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2206      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2208 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2209         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2210    if the new mask might be further optimized.  */
2211 (for shift (lshift rshift)
2212  (simplify
2213   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2214            INTEGER_CST@2)
2215    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2216         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2217         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2218         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2219         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2220     (with
2221      {
2222        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2223        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2224        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2225        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2226        unsigned int prec;
2228        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2229          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2230        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2231                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2232          {
2233            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2234            tree arg00 = @0;
2235            /* See if more bits can be proven as zero because of
2236               zero extension.  */
2237            if (@3 != @0
2238                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2239              {
2240                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2241                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2242                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2243                  {
2244                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2245                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2246                    if (shiftc < prec)
2247                      shift_type = inner_type;
2248                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2249                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2250                       is all ones.  */
2251                  }
2252              }
2253            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2254            if (shiftc < prec)
2255              {
2256                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2257                zerobits <<= prec - shiftc;
2258              }
2259            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2260               can contain actually sign bits, so no transformation is
2261               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2262               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2263            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2264                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2265              {
2266                if ((mask & zerobits) == 0)
2267                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2268                else
2269                  zerobits = 0;
2270              }
2271          }
2272      }
2273      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2274      (if ((mask & zerobits) == mask)
2275       { build_int_cst (type, 0); }
2276       (with { newmask = mask | zerobits; }
2277        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2278         (with
2279          {
2280            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2281               mode's mask.  */
2282            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2283                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2284              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2285                break;
2286          }
2287          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2288               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2289           (with
2290            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2291            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2292             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2293              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2294              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2296 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2297    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2298 (for shift (lshift rshift)
2299  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2300   (simplify
2301    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2302    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2303     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2304      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2306 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2307 (simplify
2308  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2309   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2310        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2311            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2312            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2313    (with
2314     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2315      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2317 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2318    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2319 (for rotate (lrotate rrotate)
2320  (simplify
2321   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2322    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2323          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2324          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2325         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2326             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2327     (with
2328      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2329       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2331 /* Simplifications of conversions.  */
2333 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2334 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2335  (simplify
2336   (cvt @0)
2337   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2338        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2339    @0)))
2341 /* Contract view-conversions.  */
2342 (simplify
2343   (view_convert (view_convert @0))
2344   (view_convert @0))
2346 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2347    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2348 (simplify
2349   (view_convert @0)
2350   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2351        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2352        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2353    (convert @0)))
2355 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2356    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2357 (simplify
2358   (view_convert (convert@0 @1))
2359   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2360        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2361        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2362        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2363            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2364                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2365    (view_convert @1)))
2367 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2368    barriers can be removed.  */
2369 (simplify
2370  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2371  @0)
2372 (simplify
2373  (paren (paren@1 @0))
2374  @1)
2376 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2377 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2378  (for icvt (convert float)
2379   (simplify
2380    (ocvt (icvt@1 @0))
2381    (with
2382     {
2383       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2384       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2385       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2386       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2387       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2388       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2389       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2390       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2391       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2392       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2393       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2394       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2395       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2396       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2397       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2398       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2399       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2400       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2401       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2402       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2403     }
2404    (switch
2405     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2406        handled below, if we are converting something to its own
2407        type via an object of identical or wider precision, neither
2408        conversion is needed.  */
2409     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2410           || (GENERIC
2411               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2412          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2413              || (inter_float && final_float))
2414          && inter_prec >= final_prec)
2415      (ocvt @0))
2417     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2418        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2419        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2420        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2421        then we sometimes need the middle conversion.  */
2422     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2423          && (final_int || final_float)
2424          && inter_prec >= inside_prec
2425          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2426      (ocvt @0))
2428     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2429        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2430        final conversion does not change precision we can drop the
2431        intermediate conversion.  */
2432     (if (inside_int && inter_int && final_int
2433          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2434               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2435              || final_prec == inter_prec))
2436      (ocvt @0))
2438     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2439         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2440         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2441         - the intermediate type is narrower than both initial and
2442           final, or
2443         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2444           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2445         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2446           intermediate and final types differ, or
2447         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2448           initial and intermediate types differ.  */
2449     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2450          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2451          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2452          && ! (inside_int && inter_int
2453                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2454                && inter_prec < final_prec)
2455          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2456              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2457          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2458          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2459      (ocvt @0))
2461     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2462        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2463     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2464          && final_int && inter_int && inside_int
2465          && final_prec == inside_prec
2466          && final_prec > inter_prec
2467          && inter_unsignedp)
2468      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2469                               (inside_type,
2470                                wi::mask (inter_prec, false,
2471                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2473     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2474        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2475        floating-point conversion.  */
2476     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2477          && inside_int && inter_float && final_int &&
2478          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2479          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2480      (convert @0)))))))
2482 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2483    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2484    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2485 (simplify
2486   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2487   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2488        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2489        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2490        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2491                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2492    (convert @0)))
2495 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2496 (simplify
2497   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2498   (convert @0))
2500 /* Canonicalization of binary operations.  */
2502 /* Convert X + -C into X - C.  */
2503 (simplify
2504  (plus @0 REAL_CST@1)
2505  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2506   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2507    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2508     (minus @0 { tem; })))))
2510 /* Convert x+x into x*2.  */
2511 (simplify
2512  (plus @0 @0)
2513  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2514   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2515   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2516    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2518 /* 0 - X  ->  -X.  */
2519 (simplify
2520  (minus integer_zerop @1)
2521  (negate @1))
2522 (simplify
2523  (pointer_diff integer_zerop @1)
2524  (negate (convert @1)))
2526 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2527    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2528    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2529 (simplify
2530  (minus real_zerop@0 @1)
2531  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2532   (negate @1)))
2534 /* Transform x * -1 into -x.  */
2535 (simplify
2536  (mult @0 integer_minus_onep)
2537  (negate @0))
2539 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2540    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2541 (simplify
2542  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2543  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2544       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2545   (mult (mult @0 @2) @1)))
2547 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2548    number.  */
2549 (match compositional_complex
2550  (convert? (complex @0 @1)))
2552 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2553 (simplify
2554  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2555  @0)
2556 (simplify
2557  (realpart (complex @0 @1))
2558  @0)
2559 (simplify
2560  (imagpart (complex @0 @1))
2561  @1)
2563 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2564 (simplify
2565  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2566  (convert (realpart @0)))
2567 (simplify
2568  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2569  (convert (negate (imagpart @0))))
2570 (for part (realpart imagpart)
2571  (for op (plus minus)
2572   (simplify
2573    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2574    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2575 (simplify
2576  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2577  (convert (COS @0)))
2578 (simplify
2579  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2580  (convert (SIN @0)))
2582 /* conj(conj(x)) -> x  */
2583 (simplify
2584  (conj (convert? (conj @0)))
2585  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2586   (convert @0)))
2588 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2589 (simplify
2590  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2591  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2592   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2594 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2595 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2596  (simplify
2597   (bswap (bswap @0))
2598   @0)
2599  (simplify
2600   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2601   (bit_not @0))
2602  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2603   (simplify
2604    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2605    (bitop @0 (bswap @1)))))
2608 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2610 /* Simplify constant conditions.
2611    Only optimize constant conditions when the selected branch
2612    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2613    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2614    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2615    this one as we depend on doing this transform before possibly
2616    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2617    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2618    genmatch cannot handle.  */
2619 (simplify
2620  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2621  (if (integer_zerop (@0))
2622   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2623    @2)
2624   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2625    @1)))
2626 (simplify
2627  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2628  (if (integer_all_onesp (@0))
2629   @1
2630   (if (integer_zerop (@0))
2631    @2)))
2633 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2634    be extended.  */
2635 /* This pattern implements two kinds simplification:
2637    Case 1)
2638    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2639      1) Conversions are type widening from smaller type.
2640      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2641      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2642    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2643    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2644    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2645    referred var is always benefitial for complicated cases.
2647    Case 2)
2648    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2649 (for cmp (lt le gt ge eq)
2650  (simplify
2651   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2652   (with
2653    {
2654      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2655      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2656      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2658      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2659          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2660          && (types_match (c1_type, from_type)
2661              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2662                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2663                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2664          && (types_match (c2_type, from_type)
2665              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2666                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2667                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2668        {
2669          if (cmp != EQ_EXPR)
2670            {
2671              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2672                {
2673                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2674                  if (cmp == LE_EXPR)
2675                    code = LT_EXPR;
2676                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2677                  if (cmp == GT_EXPR)
2678                    code = GE_EXPR;
2679                }
2680              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2681                {
2682                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2683                  if (cmp == LT_EXPR)
2684                    code = LE_EXPR;
2685                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2686                  if (cmp == GE_EXPR)
2687                    code = GT_EXPR;
2688                }
2689              if (code != ERROR_MARK
2690                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2691                {
2692                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2693                    code = MIN_EXPR;
2694                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2695                    code = MAX_EXPR;
2696                }
2697            }
2698          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2699          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2700            code = EQ_EXPR;
2701        }
2702    }
2703    (if (code == MAX_EXPR)
2704     (convert (max @1 (convert @2)))
2705     (if (code == MIN_EXPR)
2706      (convert (min @1 (convert @2)))
2707      (if (code == EQ_EXPR)
2708       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2709                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2711 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2713      1) OP is PLUS or MINUS.
2714      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2715      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2717    This pattern also handles special cases like:
2719      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2720         integer zero.  In this case,
2721           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2722           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2723      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2724         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2725         code.
2727    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2728    simplified at the moment because C standard requires additional
2729    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2730    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2731 (for op (plus minus)
2732  (for cmp (lt le gt ge)
2733   (simplify
2734    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2735    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2736     (if (types_match (from_type, to_type)
2737          /* Check if it is special case A).  */
2738          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2739              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2740              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2741              && integer_zerop (@1)
2742              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2743      (with
2744       {
2745         bool overflow = false;
2746         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2747         wide_int real_c1;
2748         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2749         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2750         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2751         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2753         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2754             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2755             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2756         if (!types_match (from_type, to_type))
2757           {
2758             if (cmp_code == LT_EXPR)
2759               cmp_code = GT_EXPR;
2760             if (cmp_code == GE_EXPR)
2761               cmp_code = LE_EXPR;
2762             c1 = wi::max_value (to_type);
2763           }
2764         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2765            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2766            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2767            if it is undefined.  */
2768         if (op == PLUS_EXPR)
2769           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2770         else
2771           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2773         code = cmp_code;
2774         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2775           {
2776             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2777                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2778             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2779                 && !overflow)
2780               {
2781                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2782                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2783                   code = LT_EXPR;
2784                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2785                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2786                   code = GE_EXPR;
2787               }
2788             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2789                 && !overflow)
2790               {
2791                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2792                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2793                   code = LE_EXPR;
2794                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2795                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2796                   code = GT_EXPR;
2797               }
2798             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2799               {
2800                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2801                   code = MIN_EXPR;
2802                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2803                   code = MAX_EXPR;
2804               }
2805           }
2806       }
2807       (if (code == MAX_EXPR)
2808        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2809            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2810        (if (code == MIN_EXPR)
2811         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2812             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2814 (for cnd (cond vec_cond)
2815  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2816  (simplify
2817   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2818   (cnd @0 @1 @3))
2819  (simplify
2820   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2821   (cnd @0 @1 @3))
2822  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2823  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2824     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2825     The following is still important to merge then and else arm cases
2826     from if-conversion.  */
2827  (simplify
2828   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2829   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2830        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2831        && invert_tree_comparison
2832            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2833        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2834        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2835    (cnd @0 @1 @3)))
2836  (simplify
2837   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2838   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2839        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2840        && invert_tree_comparison
2841            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2842        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2843        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2844    (cnd @0 @3 @4)))
2846  /* A ? B : B -> B.  */
2847  (simplify
2848   (cnd @0 @1 @1)
2849   @1)
2851  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2852  (simplify
2853   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2854   (cnd @0 @2 @1)))
2856 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2857    return all -1 or all 0 results.  */
2858 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2859    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2860 (simplify
2861  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2862  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2863       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2864                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2865       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2866           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2867   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2869 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2870 (simplify
2871  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2872  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2873       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2874                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2875       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2876           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2877   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2880 /* Simplifications of comparisons.  */
2882 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2883    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2884    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2885 (for cmp  (le gt)
2886      acmp (lt ge)
2887  (simplify
2888   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2889   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2890    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2891 (for cmp  (ge lt)
2892      acmp (gt le)
2893  (simplify
2894   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2895   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2896    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2899 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2900    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2901    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2902    that with expression code iteration.  */
2903 (for cmp (tcc_comparison)
2904      icmp (inverted_tcc_comparison)
2905      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2906  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2907     and handle some more cases by using
2908       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2909     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2910     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2911  (simplify
2912   (bit_not (cmp @0 @1))
2913   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2914        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2915    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2916       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2917       a computed operator in the replacement tree thus we have
2918       to play the trick below.  */
2919    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2920              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2921     (if (ic == icmp)
2922      (icmp @0 @1)
2923      (if (ic == ncmp)
2924       (ncmp @0 @1))))))
2925  (simplify
2926   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2927   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2928             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2929    (if (ic == icmp)
2930     (icmp @0 @1)
2931     (if (ic == ncmp)
2932      (ncmp @0 @1))))))
2934 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2935    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2936    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2937    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2938    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2939 (for cmp (eq ne)
2940  (for sub (minus pointer_diff)
2941   (simplify
2942    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2943    (if (single_use (@2))
2944     (cmp @0 @1)))))
2946 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2947    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2948    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2949    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2950 (for cmp (simple_comparison)
2951      scmp (swapped_simple_comparison)
2952  (simplify
2953   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2954   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2955   (if (integer_zerop (@1))
2956    (cmp @1 @2)
2957    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2958         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2959         && single_use (@3))
2960     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2961     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2962      (scmp @0 @2)
2963      (cmp @0 @2))))))
2965 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2966    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2967 (for cmp (eq ge le)
2968  (simplify
2969   (cmp @0 @0)
2970   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2971        || ! HONOR_NANS (@0))
2972    { constant_boolean_node (true, type); }
2973    (if (cmp != EQ_EXPR)
2974     (eq @0 @0)))))
2975 (for cmp (ne gt lt)
2976  (simplify
2977   (cmp @0 @0)
2978   (if (cmp != NE_EXPR
2979        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2980        || ! HONOR_NANS (@0))
2981    { constant_boolean_node (false, type); })))
2982 (for cmp (unle unge uneq)
2983  (simplify
2984   (cmp @0 @0)
2985   { constant_boolean_node (true, type); }))
2986 (for cmp (unlt ungt)
2987  (simplify
2988   (cmp @0 @0)
2989   (unordered @0 @0)))
2990 (simplify
2991  (ltgt @0 @0)
2992  (if (!flag_trapping_math)
2993   { constant_boolean_node (false, type); }))
2995 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2996 (for cmp (simple_comparison)
2997  (simplify
2998   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2999   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3000    (cmp @1 @0))))
3002 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3003 (for cmp (simple_comparison)
3004      scmp (swapped_simple_comparison)
3005  (simplify
3006   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3007   (if (single_use (@2)
3008        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3009    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3011 (for cmp (simple_comparison)
3012  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3013  (simplify
3014   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3015   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3016        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3017            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3018        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3019            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3020    (with
3021     {
3022       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3023       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3024         {
3025           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3026           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3027               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3028             type1 = float_type_node;
3029           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3030               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3031             type1 = double_type_node;
3032         }
3033       tree newtype
3034         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3035            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3036     }
3037     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3038      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3040  (simplify
3041   (cmp @0 REAL_CST@1)
3042   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3043   (switch
3044    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3045    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3046     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3047    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3048    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3049         && ! HONOR_SNANS (@1))
3050     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3051    /* Fold comparisons against infinity.  */
3052    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3053         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3054     (with
3055      {
3056        REAL_VALUE_TYPE max;
3057        enum tree_code code = cmp;
3058        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3059        if (neg)
3060          code = swap_tree_comparison (code);
3061      }
3062      (switch
3063       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3064       (if (code == GT_EXPR
3065            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3066        { constant_boolean_node (false, type); })
3067       (if (code == LE_EXPR)
3068        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3069        (if (! HONOR_NANS (@0))
3070         { constant_boolean_node (true, type); }
3071         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3072            an "invalid" exception.  */
3073         (if (!flag_trapping_math)
3074          (eq @0 @0))))
3075       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3076          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3077       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3078            || code == GE_EXPR)
3079        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3080         (if (neg)
3081          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3082          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3083       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3084       (if (code == LT_EXPR)
3085        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3086         (if (neg)
3087          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3088          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3089       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3090          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3091       (if (code == NE_EXPR)
3092        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3093         (if (! HONOR_NANS (@0))
3094          (if (neg)
3095           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3096           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3097          (if (neg)
3098           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3099           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3101  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3102     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3103     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3104     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3105  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3106   (for op (plus minus)
3107    (simplify
3108     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3109     (with
3110      {
3111        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3112                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3113      }
3114      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3115       (cmp @0 { tem; }))))))
3117  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3118     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3119     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3120     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3121  (if (flag_associative_math)
3122   (simplify
3123    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3124    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3125     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3126      (cmp { tem; } @1)))))
3128  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3129  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3130       && ! flag_errno_math)
3131   (for sq (SQRT)
3132    (simplify
3133     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3134     (switch
3135      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3136       (switch
3137        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3138        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3139         { constant_boolean_node (false, type); })
3140        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3141           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3142        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3143         { constant_boolean_node (true, type); })
3144        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3145        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3146      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3147       (switch
3148        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3149        (if (cmp == LT_EXPR)
3150         { constant_boolean_node (false, type); })
3151        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3152        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3153         { constant_boolean_node (true, type); })
3154        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3155        (if (cmp == LE_EXPR)
3156         (eq @0 @1))
3157        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3158           == or !=.  In the last case:
3160             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3162           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3163           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3164        (cmp @0 @1)))
3165      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3166       (with
3167        {
3168          REAL_VALUE_TYPE c2;
3169          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3170                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3171          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3172        }
3173        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3174         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3175         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3176          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3177          { constant_boolean_node (false, type); })
3178         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3179         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3180      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3181       (with
3182        {
3183          REAL_VALUE_TYPE c2;
3184          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3185                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3186          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3187        }
3188        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3189         (switch
3190          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3191             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3192          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3193           { constant_boolean_node (true, type); })
3194          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3195             don't care about NaNs.  */
3196          (if (! HONOR_NANS (@0))
3197           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3198          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3199             don't care about Infinities.  */
3200          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3201           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3202          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3203          (if (GENERIC)
3204           (truth_andif
3205            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3206            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3207         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3208         (if (! HONOR_NANS (@0))
3209          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3210          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3211          (if (GENERIC)
3212           (truth_andif
3213            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3214            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3215    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3216    (simplify
3217     (cmp (sq @0) (sq @1))
3218       (if (! HONOR_NANS (@0))
3219         (cmp @0 @1))))))
3221 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3222 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3223      icmp (le le eq ne ge ge)
3224  (simplify
3225   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3226    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3227         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3228     (with
3229      {
3230        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3231        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3232        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3233        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3234        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3235           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3236           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3237           -fno-signaling-nans.  */
3238        bool exception_p
3239          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3240                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3241        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3242           only one mantissa bit.  */
3243        bool signed_p = isign == SIGNED;
3244        bool itype_fits_ftype_p
3245          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3246      }
3247      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3248         -fno-trapping-math.  */
3249      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3250       (with
3251        {
3252          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3253          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3254          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3256          REAL_VALUE_TYPE icst;
3257          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3258            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3259          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3260            real_floor (&icst, fmt, cst);
3261          else
3262            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3264          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3266          bool overflow_p = false;
3267          wide_int icst_val
3268            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3269        }
3270        (switch
3271         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3272         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3273          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3274                                   type); })
3275         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3276          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3277                                   type); })
3278         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3279         (if (cst_int_p)
3280          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3281                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3282         )
3283         /* When CST is fractional, optimize
3284             (FTYPE) N == CST -> 0
3285             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3286         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3287          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3288         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3289         (with
3290          {
3291            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3292          }
3293          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3295 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3296 (for cmp (eq ne)
3297  (simplify
3298   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3299   (if (!integer_zerop (@1))
3300    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3301     (cmp @0 @2)
3302     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3303      (with
3304       {
3305         bool ovf;
3306         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3307                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3308       }
3309       (if (ovf)
3310        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3311        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3312 (for cmp (lt le gt ge)
3313  (simplify
3314   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3315   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3316    (with
3317     {
3318       bool ovf;
3319       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3320                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3321     }
3322     (if (ovf)
3323      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3324                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3325                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3326      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3328 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3329 (simplify
3330  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3331  (if (types_match (@0, @1))
3332   (unordered @0 @1)))
3333 (simplify
3334  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3335  (if (types_match (@0, @1))
3336   (ordered @0 @1)))
3337 (simplify
3338  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3339  @2)
3340 (simplify
3341  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3342  @2)
3344 /* Simple range test simplifications.  */
3345 /* A < B || A >= B -> true.  */
3346 (for test1 (lt le le le ne ge)
3347      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3348  (simplify
3349   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3350   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3351        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3352    { constant_boolean_node (true, type); })))
3353 /* A < B && A >= B -> false.  */
3354 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3355      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3356  (simplify
3357   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3358   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3359        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3360    { constant_boolean_node (false, type); })))
3362 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3363    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3365    Note that comparisons
3366      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3367      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3368    will be canonicalized to above so there's no need to
3369    consider them here.
3370  */
3372 (for cmp (le gt)
3373      eqcmp (eq ne)
3374  (simplify
3375   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3376   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3377    (with
3378     {
3379      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3380      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3381      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3382      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3383      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3384     }
3385     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3386          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3387       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3388              { build_zero_cst (ty); }))))))
3390 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3391 (for cmp (tcc_comparison)
3392      scmp (swapped_tcc_comparison)
3393  (simplify
3394   (cmp (negate @0) (negate @1))
3395   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3396        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3397            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3398    (scmp @0 @1)))
3399  (simplify
3400   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3401   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3402        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3403            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3404    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3405     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3406      (scmp @0 { tem; }))))))
3408 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3409 (for op (eq ne)
3410  (simplify
3411   (op (abs @0) zerop@1)
3412   (op @0 @1)))
3414 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3415    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3416 (for cmp (simple_comparison)
3417  (simplify
3418   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3419   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3420        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3421           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3422        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3423             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3424             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3425        && single_use (@0))
3426    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3427         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3428             || @1 != @10)
3429         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3430             || cmp == NE_EXPR
3431             || cmp == EQ_EXPR)
3432         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3433     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3434        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3435        constant which fold_convert produces.  */
3436     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3437      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3438                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3439      (cmp @00 (convert @1)))
3441     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3442      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3443      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3444            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3445            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3446                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3447           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3448               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3449                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3450                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3451                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3452               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3453                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3454                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3455       (cmp @00 (convert @10))
3456       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3457            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3458            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3459        (with
3460         {
3461           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3462           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3463           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3464           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3465         }
3466         (if (above || below)
3467          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3468           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3469           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3470            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3471            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3472             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3474 (for cmp (eq ne)
3475  /* A local variable can never be pointed to by
3476     the default SSA name of an incoming parameter.
3477     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3478  (simplify
3479   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3480   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3481        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3482    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3483     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3484          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3485      (if (cmp == NE_EXPR)
3486       { constant_boolean_node (true, type); }
3487       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3489 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3490 (for cmp (eq ne)
3492  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3493     Similarly for NE_EXPR.  */
3494  (simplify
3495   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3496   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3497        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3498    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3500  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3501  (simplify
3502   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3503   (cmp @0 @1))
3505  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3506     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3507  (simplify
3508   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3509   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3511  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3512  (simplify
3513   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3514   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3515    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3517  (simplify
3518   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3519   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3520    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3522 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3523    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3524 (for cmp (eq ne)
3525      icmp (ne eq)
3526  (simplify
3527   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3528   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3530 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3531    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3532 (simplify
3533  (cond
3534   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3535   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3536  (with {
3537     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3538                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3539   }
3540   (if (shift > 0)
3541    (bit_and
3542     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3543    (bit_and
3544     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3546 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3547    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3548 (for cmp (eq ne)
3549      ncmp (ge lt)
3550  (simplify
3551   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3552   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3553        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3554        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3555        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3556    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3557     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3559 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3560    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3561 (simplify
3562  (cond
3563   (lt @0 integer_zerop)
3564   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3565  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3566   (with {
3567     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3568    }
3569    (if (shift >= 0)
3570     (bit_and
3571      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3572      @1)
3573     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3574        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3575     (bit_and (convert @0) @1)))))
3577 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3578    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3579    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3580    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3581 (for cmp (simple_comparison)
3582  (simplify
3583   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3584   (with
3585    {
3586      poly_int64 off0, off1;
3587      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3588      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3589      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3590        {
3591          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3592          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3593        }
3594      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3595        {
3596          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3597          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3598        }
3599    }
3600    (if (base0 && base1)
3601     (with
3602      {
3603        int equal = 2;
3604        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3605           the value expressions might point to fields/elements
3606           of other vars etc.  */
3607        if (GENERIC
3608            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3609                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3610          ;
3611        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3612                 && decl_in_symtab_p (base1))
3613          equal = symtab_node::get_create (base0)
3614                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3615        else if ((DECL_P (base0)
3616                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3617                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3618                 && (DECL_P (base1)
3619                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3620                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3621          equal = (base0 == base1);
3622      }
3623      (if (equal == 1
3624           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3625               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3626               || known_eq (off0, off1)
3627               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3628                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3629               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3630                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3631       (switch
3632        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3633         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3634        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3635         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3636        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3637         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3638        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3639         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3640        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3641         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3642        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3643         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3644       (if (equal == 0
3645            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3646            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3647            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3648                || known_eq (off0, off1)))
3649        (switch
3650         (if (cmp == EQ_EXPR)
3651          { constant_boolean_node (false, type); })
3652         (if (cmp == NE_EXPR)
3653          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3655 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3656 (for neeq (ne eq)
3657  (simplify
3658   (neeq @0 @1)
3659   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3660        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3661    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3663 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3664    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3665    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3666    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3667    canonicalizaion is not wanted.  */
3669 (for cmp (ne eq)
3670  (simplify
3671   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3672   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3673         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3674       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3675           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3676    (cmp @0 (convert @1)))))
3678 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3679 (for cmp (lt gt le ge)
3680  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3681     the specified precision will have known values.  */
3682  (simplify
3683   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3684   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3685        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3686    (with
3687     {
3688       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3689       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3690       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3691       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3692       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3693     }
3694     (switch
3695      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3696       (switch
3697        (if (cmp == GT_EXPR)
3698         { constant_boolean_node (false, type); })
3699        (if (cmp == GE_EXPR)
3700         (eq @2 @1))
3701        (if (cmp == LE_EXPR)
3702         { constant_boolean_node (true, type); })
3703        (if (cmp == LT_EXPR)
3704         (ne @2 @1))))
3705      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3706       (switch
3707        (if (cmp == LT_EXPR)
3708         { constant_boolean_node (false, type); })
3709        (if (cmp == LE_EXPR)
3710         (eq @2 @1))
3711        (if (cmp == GE_EXPR)
3712         { constant_boolean_node (true, type); })
3713        (if (cmp == GT_EXPR)
3714         (ne @2 @1))))
3715      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3716       (switch
3717        (if (cmp == GT_EXPR)
3718         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3719        (if (cmp == LE_EXPR)
3720         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3721      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3722       (switch
3723        (if (cmp == GE_EXPR)
3724         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3725        (if (cmp == LT_EXPR)
3726         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3727      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3728           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3729           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3730              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3731              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3732              max associated with this sign bit.  */
3733           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3734           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3735           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3736       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3737          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3738       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3739        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3740         (if (cmp == LE_EXPR)
3741          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3742          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3744 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3745  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3746  (simplify
3747   (cmp @0 REAL_CST@1)
3748   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3749        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3750    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3751                             ? false : true, type); })))
3753 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3754 (simplify
3755  (ne @0 integer_zerop)
3756  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3757       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3758   (non_lvalue @0)))
3759 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3760 (simplify
3761  (eq @0 integer_onep)
3762  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3763       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3764   (non_lvalue @0)))
3765 /* Do not handle
3766    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3767    bool_var != 1 becomes !bool_var
3768    here because that only is good in assignment context as long
3769    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3770    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3771    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3773 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3774    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3775    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3776    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3777 (for cmp (lt le ge gt)
3778      out (gt gt le le)
3779  (simplify
3780   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3781   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3782        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3783        && wi::to_wide (@1) != 0
3784        && single_use (@2))
3785    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3786     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3787                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3788                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3790 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3791    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3792    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3793 (for cmp (gt le)
3794  (simplify
3795   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3796   (if (single_use (@2)
3797        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3798        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3799        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3800    (cmp @1 @0))))
3802 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3803 /* A - B > A  */
3804 (for cmp (gt le)
3805      out (ne eq)
3806  (simplify
3807   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3808   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3809        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3810    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3811 /* A + B < A  */
3812 (for cmp (lt ge)
3813      out (ne eq)
3814  (simplify
3815   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3816   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3817        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3818    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3820 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3821    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3822 (for cmp (lt ge)
3823      out (ne eq)
3824  (simplify
3825   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3826   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3827    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3828     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3830 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3831    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3832    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3833    section that follows this one.
3835    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3836    the following:
3838    - the rule describes an identity
3840    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3841      multiplication
3843    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3844      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3845      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3846      when the operand has that value.)  */
3848 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3849  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3850  (simplify
3851   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3852   (if (!HONOR_SNANS (type))
3853    @0))
3855  (for op (plus minus)
3856   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3857   (simplify
3858    (op (rdiv @0 @1)
3859        (rdiv @2 @1))
3860    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3862  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3863  (for root (SQRT CBRT)
3864   (simplify
3865    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3866     (root (mult @0 @1))))
3868  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3869  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3870   (simplify
3871    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3872     (exps (plus @0 @1))))
3874  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3875  (for root (SQRT CBRT)
3876   (simplify
3877    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3878     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3880  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3881  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3882   (simplify
3883    (rdiv @0 (exps:s @1))
3884     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3886  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3887       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3888   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3889   (simplify
3890    (logs (exps @0))
3891    @0)
3892   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3893   (simplify
3894    (exps (logs @0))
3895    @0))
3897  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3898     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3899     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3900  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3901       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3902   (simplify
3903    (logs (exps @0))
3904    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3905     (with {
3906       tree x;
3907       switch (exps)
3908         {
3909         CASE_CFN_EXP:
3910           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3911           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3912           break;
3913         CASE_CFN_EXP2:
3914           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3915           x = build_real (type, dconst2);
3916           break;
3917         CASE_CFN_EXP10:
3918         CASE_CFN_POW10:
3919           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3920           {
3921             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3922             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3923             x = build_real (type, dconst10);
3924           }
3925           break;
3926         default:
3927           gcc_unreachable ();
3928         }
3929       }
3930      (mult (logs { x; }) @0)))))
3932  (for logs (LOG LOG
3933             LOG2 LOG2
3934             LOG10 LOG10)
3935       exps (SQRT CBRT)
3936   (simplify
3937    (logs (exps @0))
3938    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3939     (with {
3940       tree x;
3941       switch (exps)
3942         {
3943         CASE_CFN_SQRT:
3944           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3945           x = build_real (type, dconsthalf);
3946           break;
3947         CASE_CFN_CBRT:
3948           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3949           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3950           break;
3951         default:
3952           gcc_unreachable ();
3953         }
3954       }
3955      (mult { x; } (logs @0))))))
3957  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3958  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3959       pows (POW)
3960   (simplify
3961    (logs (pows @0 @1))
3962    (mult @1 (logs @0))))
3964  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3965  (for pows (POW)
3966       exps (EXP)
3967       logs (LOG)
3968   (simplify
3969    (pows REAL_CST@0 @1)
3970     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3971          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3972      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3974  (for sqrts (SQRT)
3975       cbrts (CBRT)
3976       pows (POW)
3977       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3978   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3979   (simplify
3980    (sqrts (exps @0))
3981    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3982   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3983   (simplify
3984    (cbrts (exps @0))
3985    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3986   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3987   (simplify
3988    (pows (exps @0) @1)
3989    (exps (mult @0 @1))))
3991  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3992  (for tans (TAN)
3993       atans (ATAN)
3994   (simplify
3995    (tans (atans @0))
3996    @0)))
3998 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3999 (simplify
4000  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4001  (abs @0))
4003 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4004 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4005  (simplify
4006   (fns (fns @0))
4007   (fns @0)))
4008 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4009 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4010  (simplify
4011   (fns integer_valued_real_p@0)
4012   @0))
4014 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4015 (simplify
4016  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4017  (abs @0))
4019 /* pow(1,x) -> 1.  */
4020 (simplify
4021  (POW real_onep@0 @1)
4022  @0)
4024 (simplify
4025  /* copysign(x,x) -> x.  */
4026  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4027  @0)
4029 (simplify
4030  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4031  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4032  (abs @0))
4034 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4035  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4036  (simplify
4037   (scale real_zerop@0 @1)
4038   @0)
4039  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4040  (simplify
4041   (scale @0 integer_zerop@1)
4042   @0)
4043  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4044  (simplify
4045   (scale REAL_CST@0 @1)
4046   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4047    @0)))
4049 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4050    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4052    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4053    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4054    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4055    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4057 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4058  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4059  (simplify
4060   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4061    (SIN @0))
4063  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4064  (simplify
4065   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4066   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4067    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4069  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4070  (simplify
4071   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4072    (TAN @0))
4074  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4075  (simplify
4076   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4077    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4079  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4080  (simplify
4081   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4082   (if (! HONOR_NANS (@0)
4083        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4084    (COS @0)))
4086  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4087  (simplify
4088   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4089   (if (! HONOR_NANS (@0)
4090        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4091    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4093  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4094  (simplify
4095   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4096    (POW @0 (plus @1 @2)))
4098  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4099  (simplify
4100   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4101    (POW (mult @0 @2) @1))
4103  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4104  (simplify
4105   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4106    (POWI (mult @0 @2) @1))
4108  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4109  (simplify
4110   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4111   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4112    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4114  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4115  (simplify
4116   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4117    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4119  (for sqrts (SQRT)
4120       cbrts (CBRT)
4121       pows (POW)
4122   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4123   (simplify
4124    (sqrts (sqrts @0))
4125    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4126   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4127   (simplify
4128    (sqrts (cbrts @0))
4129    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4130   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4131   (simplify
4132    (cbrts (sqrts @0))
4133    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4134   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4135   (simplify
4136    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4137    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4138   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4139   (simplify
4140    (sqrts (pows @0 @1))
4141    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4142   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4143   (simplify
4144    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4145    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4146   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4147   (simplify
4148    (pows (sqrts @0) @1)
4149    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4150   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4151   (simplify
4152    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4153    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4154   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4155   (simplify
4156    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4157    (pows @0 (mult @1 @2))))
4159  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4160  (simplify
4161   (CABS (complex @0 @0))
4162   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4164  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4165  (simplify
4166   (HYPOT @0 @0)
4167   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4169  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4170  (for cexps (CEXP)
4171       exps (EXP)
4172       cexpis (CEXPI)
4173   (simplify
4174    (cexps compositional_complex@0)
4175    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4176     (complex
4177      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4178      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4180 (if (canonicalize_math_p ())
4181  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4182  (for floors (FLOOR_ALL)
4183       truncs (TRUNC_ALL)
4184   (simplify
4185    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4186    (truncs @0))))
4188 (match double_value_p
4189  @0
4190  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4191 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4192             BUILT_IN_FLOORL
4193             BUILT_IN_CEILL
4194             BUILT_IN_ROUNDL
4195             BUILT_IN_NEARBYINTL
4196             BUILT_IN_RINTL)
4197      tos (BUILT_IN_TRUNC
4198           BUILT_IN_FLOOR
4199           BUILT_IN_CEIL
4200           BUILT_IN_ROUND
4201           BUILT_IN_NEARBYINT
4202           BUILT_IN_RINT)
4203  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4204  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4205   (simplify
4206    (froms (convert double_value_p@0))
4207    (convert (tos @0)))))
4209 (match float_value_p
4210  @0
4211  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4212 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4213             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4214             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4215             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4216             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4217             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4218      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4219           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4220           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4221           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4222           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4223           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4224  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4225     if x is a float.  */
4226  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4227       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4228   (simplify
4229    (froms (convert float_value_p@0))
4230    (convert (tos @0)))))
4232 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4233      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4234  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4235  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4236   (simplify
4237    (froms (convert double_value_p@0))
4238    (tos @0))))
4240 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4241             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4242      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4243  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4244     if x is a float.  */
4245  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4246   (simplify
4247    (froms (convert float_value_p@0))
4248    (tos @0))))
4250 (if (canonicalize_math_p ())
4251  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4252  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4253   (simplify
4254    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4255    (fix_trunc @0))))
4257 (if (canonicalize_math_p ())
4258  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4259  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4260            ICEIL LCEIL LLCEIL
4261            IROUND LROUND LLROUND)
4262   (simplify
4263    (fns integer_valued_real_p@0)
4264    (fix_trunc @0)))
4265  (if (!flag_errno_math)
4266   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4267   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4268    (simplify
4269     (rints integer_valued_real_p@0)
4270     (fix_trunc @0)))))
4272 (if (canonicalize_math_p ())
4273  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4274       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4275       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4276   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4277      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4278   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4279        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4280    (simplify
4281     (ifn @0)
4282     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4283   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4284      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4285   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4286        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4287    (simplify
4288     (llfn @0)
4289     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4291 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4292 (simplify
4293  (CPROJ @0)
4294  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4295    @0))
4297 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4298    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4299 (simplify
4300  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4301  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4302   { build_complex_inf (type, false); }))
4304 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4305 (simplify
4306  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4307  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4308   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4310 (for pows (POW)
4311      sqrts (SQRT)
4312      cbrts (CBRT)
4313  (simplify
4314   (pows @0 REAL_CST@1)
4315   (with {
4316     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4317     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4318    }
4319    (switch
4320     /* pow(x,0) -> 1.  */
4321     (if (real_equal (value, &dconst0))
4322      { build_real (type, dconst1); })
4323     /* pow(x,1) -> x.  */
4324     (if (real_equal (value, &dconst1))
4325      @0)
4326     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4327     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4328      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4329     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4330     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4331          && canonicalize_math_p ()
4332          && real_equal (value, &dconsthalf))
4333      (sqrts @0))
4334     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4335     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4336          && canonicalize_math_p ()
4337          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4338              real_equal (value, &tmp)))
4339      (cbrts @0))))))
4341 /* powi(1,x) -> 1.  */
4342 (simplify
4343  (POWI real_onep@0 @1)
4344  @0)
4346 (simplify
4347  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4348  (switch
4349   /* powi(x,0) -> 1.  */
4350   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4351    { build_real (type, dconst1); })
4352   /* powi(x,1) -> x.  */
4353   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4354    @0)
4355   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4356   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4357    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4359 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4361    These are conceptually similar to the transformations performed for
4362    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4363    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4365 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4366    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4367    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4368    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4369    operation and convert the result to the desired type.  */
4370 (for op (plus minus)
4371   (simplify
4372     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4373     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4374          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4375             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4376          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4377          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4378          /* The precision of the type of each operand must match the
4379             precision of the mode of each operand, similarly for the
4380             result.  */
4381          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4382          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4383          && type_has_mode_precision_p (type)
4384          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4385          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4386          && types_match (@0, type)
4387          && (types_match (@0, @1)
4388              /* Or the second operand is const integer or converted const
4389                 integer from valueize.  */
4390              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4391       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4392         (op @0 (convert @1))
4393         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4394          (convert (op (convert:utype @0)
4395                       (convert:utype @1))))))))
4397 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4398    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4399    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4400    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4401    arithmetic operation.  */
4402 (for op (minus plus)
4403  (simplify
4404   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4405   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4406        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4407           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4408        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4409        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4410        /* The precision of the type of each operand must match the
4411           precision of the mode of each operand, similarly for the
4412           result.  */
4413        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4414        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4415        && type_has_mode_precision_p (type)
4416        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4417        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4418        && types_match (@0, @1)
4419        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4420            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4421        && (wi::to_wide (@4)
4422            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4423                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4424    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4425     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4426      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4427     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4428      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4429                (convert:utype @4))))))))
4431 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4432    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4433 (for op (lt le gt ge)
4434      ext (min min max max)
4435  (simplify
4436   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4437   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4438        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4439    (op @0 (ext @1 @2)))))
4441 (simplify
4442  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4443  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4444  { integer_zero_node; })
4446 (simplify
4447  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4448  (SIGNBIT @0)
4449  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4450   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4452 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4453 (for cmp (eq ne)
4454  (for op (plus minus)
4455       rop (minus plus)
4456   (simplify
4457    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4458    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4459         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4460         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4461         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4462     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4463      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4464           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4465       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4466       (if (single_use (@3))
4467        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4468                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4469 (for cmp (lt le gt ge)
4470  (for op (plus minus)
4471       rop (minus plus)
4472   (simplify
4473    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4474    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4475         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4476     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4477      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4478       {
4479         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4480                                 "when simplifying conditional to constant"),
4481                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4482         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4483         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4484         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4485                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4486                         != (op == MINUS_EXPR);
4487         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4488       }
4489       (if (single_use (@3))
4490        (with
4491         {
4492           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4493                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4494                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4495                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4496         }
4497         (cmp @0 { res; })))))))))
4499 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4501 (simplify
4502  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4503  (switch
4504   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4505        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4506    (switch
4507     (if (integer_zerop (@2))
4508      (view_convert (realpart @0)))
4509     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4510      (view_convert (imagpart @0)))))
4511   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4512        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4513        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4514        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4515        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4516        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4517             && integer_zerop (@2))
4518            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4519               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4520            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4521                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4522                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4523                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4524                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4525                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4526                                             - TYPE_PRECISION (type))
4527                                          : 0)) == 0)))
4528    (convert @0))))
4530 /* Simplify vector extracts.  */
4532 (simplify
4533  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4534  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4535       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4536           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4537               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4538   (with
4539    {
4540      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4541                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4542      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4543      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4544      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4545      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4546    }
4547    (if (n != 0
4548         && (idx % width) == 0
4549         && (n % width) == 0
4550         && known_le ((idx + n) / width,
4551                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4552     (with
4553      {
4554        idx = idx / width;
4555        n = n / width;
4556        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4557        poly_uint64 k = 1;
4558        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4559          {
4560            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4561            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4562              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4563          }
4564        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4565      }
4566      (switch
4567       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4568       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4569        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4570         { build_constructor (type, NULL); }
4571         (if (count == 1)
4572          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4573           { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; }
4574           { build_zero_cst (type); })
4575          {
4576            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4577            vec_alloc (vals, count);
4578            for (unsigned i = 0;
4579                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4580              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4581                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4582            build_constructor (type, vals);
4583          })))
4584       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4585       (if (k.is_constant (&const_k)
4586            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4587        (switch
4588         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4589          { build_zero_cst (type); })
4590         (if (n == const_k)
4591          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; })
4592         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4593                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4595 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4596    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4597    not touching the extraction.  */
4598 (simplify
4599  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4600  (with
4601   {
4602     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4603     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4604       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4605     else
4606       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4607   }
4608   (switch
4609    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4610         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4611                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4612     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4613                                                  wi::to_wide (@rpos)
4614                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4615    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4616                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4617         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4618                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4619     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))