tree-optimization/112767 - spurious diagnostic after sccp/loop-split swap
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob26383e557673cdad5ce4f5c8668ea8eff3c728fd
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2023 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
55 (define_operator_list BSWAP BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
56             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
58 #include "cfn-operators.pd"
60 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
61    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
62    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
64    Also define operand lists:
66      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
67      X<FN> for all double functions, in the same order
68      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
69 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
70   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
71                                  BUILT_IN_L##FN##F \
72                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
73   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
74                               BUILT_IN_L##FN \
75                               BUILT_IN_LL##FN) \
76   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
77                                  BUILT_IN_L##FN##L \
78                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
82 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
83 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
85 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
86 (define_operator_list UNCOND_UNARY
87   negate bit_not)
88 (define_operator_list COND_UNARY
89   IFN_COND_NEG IFN_COND_NOT)
90 (define_operator_list COND_LEN_UNARY
91   IFN_COND_LEN_NEG IFN_COND_LEN_NOT)
93 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
94 (define_operator_list UNCOND_BINARY
95   plus minus
96   mult trunc_div trunc_mod rdiv
97   min max
98   IFN_FMIN IFN_FMAX IFN_COPYSIGN
99   bit_and bit_ior bit_xor
100   lshift rshift)
101 (define_operator_list COND_BINARY
102   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
103   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
104   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
105   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX IFN_COND_COPYSIGN
106   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
107   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
108 (define_operator_list COND_LEN_BINARY
109   IFN_COND_LEN_ADD IFN_COND_LEN_SUB
110   IFN_COND_LEN_MUL IFN_COND_LEN_DIV
111   IFN_COND_LEN_MOD IFN_COND_LEN_RDIV
112   IFN_COND_LEN_MIN IFN_COND_LEN_MAX
113   IFN_COND_LEN_FMIN IFN_COND_LEN_FMAX IFN_COND_LEN_COPYSIGN
114   IFN_COND_LEN_AND IFN_COND_LEN_IOR IFN_COND_LEN_XOR
115   IFN_COND_LEN_SHL IFN_COND_LEN_SHR)
117 /* Same for ternary operations.  */
118 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
119   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
120 (define_operator_list COND_TERNARY
121   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
122 (define_operator_list COND_LEN_TERNARY
123   IFN_COND_LEN_FMA IFN_COND_LEN_FMS IFN_COND_LEN_FNMA IFN_COND_LEN_FNMS)
125 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
126 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
127   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
128   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
129   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
130   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
131   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
132   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
133   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
134   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
135   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
136 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
137 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
138   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
139   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
143   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
144   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
145   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
146   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
147 /* __atomic_fetch_and_*.  */
148 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
149   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
150   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
151   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
152 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
153 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
154   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
155   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
156   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
158 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
159    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
160 (match (nop_convert @0)
161  (convert @0)
162  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
163 (match (nop_convert @0)
164  (view_convert @0)
165  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
166       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
167                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
168       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
170 #if GIMPLE
171 /* These are used by gimple_bitwise_inverted_equal_p to simplify
172    detection of BIT_NOT and comparisons. */
173 (match (bit_not_with_nop @0)
174  (bit_not @0))
175 (match (bit_not_with_nop @0)
176  (convert (bit_not @0))
177  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
178 (for cmp (tcc_comparison)
179  (match (maybe_cmp @0)
180   (cmp@0 @1 @2))
181  (match (maybe_cmp @0)
182   (convert (cmp@0 @1 @2))
183    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
185 #endif
187 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
188    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
189    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
190 (simplify (abs (convert @0))
191  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
192       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
193       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
194   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
195    (convert (absu:utype @0)))))
197 #if GIMPLE
198 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
199 (simplify
200  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
201  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
202       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
203       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
204   (abs @0)))
205 #endif
207 /* Simplifications of operations with one constant operand and
208    simplifications to constants or single values.  */
210 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
211   (simplify
212     (op @0 integer_zerop)
213     (non_lvalue @0)))
215 /* 0 +p index -> (type)index */
216 (simplify
217  (pointer_plus integer_zerop @1)
218  (non_lvalue (convert @1)))
220 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
221 (simplify
222  (pointer_diff @0 integer_zerop)
223  (convert @0))
225 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
226    Likewise if the operands are reversed.  */
227 (simplify
228  (plus:c @0 real_zerop@1)
229  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
230   (non_lvalue @0)))
232 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
233 (simplify
234  (minus @0 real_zerop@1)
235  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
236   (non_lvalue @0)))
238 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
239    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
240    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
241    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
242    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
243    would not raise it.   */
244 (for inner_op (plus minus)
245  (for outer_op (plus minus)
246   (simplify
247    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
248     (if (real_zerop (@1)
249          && real_zerop (@2)
250          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
251      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
252                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
253              bool outer_plus
254                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
255                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
256       (if (outer_plus && !inner_plus)
257        (outer_op @0 @2)
258        @3))))))
260 /* Simplify x - x.
261    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
262    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
263    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
264    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
265    is volatile.  */
266 (simplify
267  (minus @0 @0)
268  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
269       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
270           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
271           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
272               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
273   { build_zero_cst (type); }))
274 (simplify
275  (pointer_diff @@0 @0)
276  { build_zero_cst (type); })
278 (simplify
279  (mult @0 integer_zerop@1)
280  @1)
282 /* -x == x -> x == 0 */
283 (for cmp (eq ne)
284  (simplify
285   (cmp:c @0 (negate @0))
286    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
287         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
288     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
290 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
291    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
292    same in modes with signed zeros, since multiplying a
293    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
294    since x * 0 is NaN.  */
295 (simplify
296  (mult @0 real_zerop@1)
297  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
298       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
299       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
300   @1))
302 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
303    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
304 (simplify
305  (mult @0 real_onep)
306  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
307       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
308           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
309   (non_lvalue @0)))
311 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
312 (simplify
313  (mult @0 real_minus_onep)
314   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
315        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
316            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
317    (negate @0)))
319 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
320    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
321 (simplify
322  (mult @0 VECTOR_CST@1)
323  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
324       && !HONOR_SNANS (type)
325       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
326   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
327    (if (itype
328         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
329             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
330                 && optab_handler (and_optab,
331                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
332     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
333                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
335 /* In SWAR (SIMD within a register) code a signed comparison of packed data
336    can be constructed with a particular combination of shift, bitwise and,
337    and multiplication by constants.  If that code is vectorized we can
338    convert this pattern into a more efficient vector comparison.  */
339 (simplify
340  (mult (bit_and (rshift @0 uniform_integer_cst_p@1)
341             uniform_integer_cst_p@2)
342     uniform_integer_cst_p@3)
343  (with {
344    tree rshift_cst = uniform_integer_cst_p (@1);
345    tree bit_and_cst = uniform_integer_cst_p (@2);
346    tree mult_cst = uniform_integer_cst_p (@3);
347   }
348   /* Make sure we're working with vectors and uniform vector constants.  */
349   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
350        && tree_fits_uhwi_p (rshift_cst)
351        && tree_fits_uhwi_p (mult_cst)
352        && tree_fits_uhwi_p (bit_and_cst))
353    /* Compute what constants would be needed for this to represent a packed
354       comparison based on the shift amount denoted by RSHIFT_CST.  */
355    (with {
356      HOST_WIDE_INT vec_elem_bits = vector_element_bits (type);
357      poly_int64 vec_nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
358      poly_int64 vec_bits = vec_elem_bits * vec_nelts;
359      unsigned HOST_WIDE_INT cmp_bits_i, bit_and_i, mult_i;
360      unsigned HOST_WIDE_INT target_mult_i, target_bit_and_i;
361      cmp_bits_i = tree_to_uhwi (rshift_cst) + 1;
362      mult_i = tree_to_uhwi (mult_cst);
363      target_mult_i = (HOST_WIDE_INT_1U << cmp_bits_i) - 1;
364      bit_and_i = tree_to_uhwi (bit_and_cst);
365      target_bit_and_i = 0;
367      /* The bit pattern in BIT_AND_I should be a mask for the least
368         significant bit of each packed element that is CMP_BITS wide.  */
369      for (unsigned i = 0; i < vec_elem_bits / cmp_bits_i; i++)
370        target_bit_and_i = (target_bit_and_i << cmp_bits_i) | 1U;
371     }
372     (if ((exact_log2 (cmp_bits_i)) >= 0
373          && cmp_bits_i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
374          && multiple_p (vec_bits, cmp_bits_i)
375          && vec_elem_bits <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
376          && target_mult_i == mult_i
377          && target_bit_and_i == bit_and_i)
378      /* Compute the vector shape for the comparison and check if the target is
379         able to expand the comparison with that type.  */
380      (with {
381        /* We're doing a signed comparison.  */
382        tree cmp_type = build_nonstandard_integer_type (cmp_bits_i, 0);
383        poly_int64 vector_type_nelts = exact_div (vec_bits, cmp_bits_i);
384        tree vec_cmp_type = build_vector_type (cmp_type, vector_type_nelts);
385        tree vec_truth_type = truth_type_for (vec_cmp_type);
386        tree zeros = build_zero_cst (vec_cmp_type);
387        tree ones = build_all_ones_cst (vec_cmp_type);
388       }
389       (if (expand_vec_cmp_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR)
390            && expand_vec_cond_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR))
391        (view_convert:type (vec_cond (lt:vec_truth_type
392                                      (view_convert:vec_cmp_type @0)
393                                      { zeros; })
394                            { ones; } { zeros; })))))))))
396 (for cmp (gt ge lt le)
397      outp (convert convert negate negate)
398      outn (negate negate convert convert)
399  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
400  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
401  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
402  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
403  (simplify
404   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
405   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
406    (outp (abs @0))))
407  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
408  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
409  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
410  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
411  (simplify
412   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
413   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
414    (outn (abs @0)))))
416 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
417 (simplify
418  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
419  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
420   (abs @0)))
422 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
423 (simplify
424  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
425  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
426   (negate (abs @0))))
428 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
429 (simplify
430  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
431  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
432   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
434 /* Transform c ? x * copysign (1, y) : z to c ? x ^ signs(y) : z.
435    tree-ssa-math-opts.cc does the corresponding optimization for
436    unconditional multiplications (via xorsign).  */
437 (simplify
438  (IFN_COND_MUL:c @0 @1 (IFN_COPYSIGN real_onep @2) @3)
439  (with { tree signs = sign_mask_for (type); }
440   (if (signs)
441    (with { tree inttype = TREE_TYPE (signs); }
442     (view_convert:type
443      (IFN_COND_XOR:inttype @0
444       (view_convert:inttype @1)
445       (bit_and (view_convert:inttype @2) { signs; })
446       (view_convert:inttype @3)))))))
448 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
449 (simplify
450   (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
451   (abs @0))
453 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
454 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
455   (simplify
456     (op @0 integer_onep)
457     (non_lvalue @0)))
459 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
460    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
461    toward zero.
462    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
463    Also handle widening conversions, like:
464    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
465    or
466    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
467    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
468    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
469    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
470    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
471 (simplify
472  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
473  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
474       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
475           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
476           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
477       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
478           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
479               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
480                   || (element_precision (type)
481                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
482                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
483                       && (tree_nonzero_bits (@0)
484                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
485                                       true,
486                                       element_precision (type))) == 0)))))
487    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
488         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
489         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
490     (convert (rshift @3 @2))
491     (rshift @0 @2))))
493 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
494    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
495    traps enables better optimizations than these anyway.  */
496 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
497  /* 0 / X is always zero.  */
498  (simplify
499   (div integer_zerop@0 @1)
500   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
501   (if (!integer_zerop (@1))
502    @0))
503  /* X / -1 is -X.  */
504  (simplify
505   (div @0 integer_minus_onep@1)
506   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
507    (negate @0)))
508  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
509  (simplify
510   (div @0 SSA_NAME@1)
511   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
512        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
513        && !flag_non_call_exceptions)
514    @0))
515  /* X / X is one.  */
516  (simplify
517   (div @0 @0)
518   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
519      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
520   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
521        && !integer_zerop (@0)
522        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
523    { build_one_cst (type); }))
524  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
525  (simplify
526    (div:C @0 (abs @0))
527    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
528         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
529         && !integer_zerop (@0)
530         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
531     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
532           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
533  /* X / -X is -1.  */
534  (simplify
535    (div:C @0 (negate @0))
536    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
537         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
538         && !integer_zerop (@0)
539         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
540     { build_minus_one_cst (type); })))
542 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
543    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
544    for MOD instead of DIV.  */
545 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
546      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
547  (simplify
548   (floor_divmod @0 @1)
549   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
550        && TYPE_UNSIGNED (type))
551    (trunc_divmod @0 @1))))
553 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
554    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
555    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
556    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
557    elsewhere.  */
558 (simplify
559  (trunc_div integer_onep@0 @1)
560  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
561       && TYPE_PRECISION (type) > 1
562       && !integer_zerop (@1)
563       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
564   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
565    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
566    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
567     (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
568               { build_int_cst (utype, 2); })
569      @1 { build_zero_cst (type); })))))
571 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
572    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
573 (for div (trunc_div exact_div)
574  (simplify
575   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
576   (with {
577     wi::overflow_type overflow;
578     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
579                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
580    }
581    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
582         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
583     (if (!overflow)
584      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
585      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
586           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
587       { build_zero_cst (type); }))))))
589 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
590    overflow is different.  */
591 (simplify
592  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
593  (with {
594    wi::overflow_type overflow;
595    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
596                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
597   }
598   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
599      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
600   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
601    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
603 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
604    successive multuiplications.  */
605 (simplify
606  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
607  (with {
608    bool overflowed = true;
609    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
610    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
611                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
612    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
613                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
614   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
615     {
616 #if GIMPLE
617       value_range vr0;
618       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
619           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
620           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
621         {
622           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
623           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
624           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
625           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
626           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
627             {
628               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
629               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
630               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
631                 overflowed = false;
632             }
633         }
634 #endif
635     }
636   else
637    overflowed = false;
639   /* Skip folding on overflow.  */
640   (if (!overflowed)
641    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
642          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
644 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
645 (simplify
646  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
647  (with {
648    bool overflowed = true;
649    wi::overflow_type ovf1;
650    wi::overflow_type ovf2;
651    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
652                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
653    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
654                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
655   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
656     {
657 #if GIMPLE
658       value_range vr0;
659       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
660           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
661           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
662         {
663           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
664           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
665           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
666           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
667           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
668             {
669               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
670               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
671               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
672                 overflowed = false;
673             }
674         }
675 #endif
676     }
677   else
678    overflowed = false;
680   /* Skip folding on overflow.  */
681   (if (!overflowed)
682    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
684 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
685    NaNs or Infinities.  */
686 (simplify
687  (rdiv @0 @0)
688  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
689       && ! HONOR_NANS (type)
690       && ! HONOR_INFINITIES (type))
691   { build_one_cst (type); }))
693 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
694    NaNs or Infinities.  */
695 (simplify
696  (rdiv:C @0 (negate @0))
697  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
698       && ! HONOR_NANS (type)
699       && ! HONOR_INFINITIES (type))
700   { build_minus_one_cst (type); }))
702 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
703 (simplify
704  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
705   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
706        && ! HONOR_NANS (type)
707        && ! HONOR_INFINITIES (type))
708    (switch
709     (if (types_match (type, float_type_node))
710      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
711     (if (types_match (type, double_type_node))
712      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
713     (if (types_match (type, long_double_type_node))
714      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
716 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
717 (simplify
718  (rdiv @0 real_onep)
719  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
720   (non_lvalue @0)))
722 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
723 (simplify
724  (rdiv @0 real_minus_onep)
725  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
726   (negate @0)))
728 (if (flag_reciprocal_math)
729  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
730  (simplify
731   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
732   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
734  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
735  (simplify
736   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
737   (with
738    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
739    (if (tem)
740     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
742  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
743  (simplify
744   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
745    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
747 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
748 (simplify
749  (rdiv @0 (negate @1))
750  (rdiv (negate @0) @1))
752 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
753  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
754     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
755  (for op (lt le gt ge)
756       neg_op (gt ge lt le)
757   (simplify
758    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
759    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
760     (switch
761      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
762       (op @1 @2))
763      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
764      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
765       (neg_op @1 @2)))))))
767 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
768 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
769  (simplify
770   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
771   (if (integer_pow2p (@2)
772        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
773        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
774        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
775    (rshift (convert @0)
776            { build_int_cst (integer_type_node,
777                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
779 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
780    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
781    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
782    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
783    tell if it is or not in a portable manner.  */
784 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
785  (simplify
786   (rdiv @0 cst@1)
787   (if (optimize)
788    (if (flag_reciprocal_math
789         && !real_zerop (@1))
790     (with
791      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
792      (if (tem)
793       (mult @0 { tem; } )))
794     (if (cst != COMPLEX_CST)
795      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
796       (if (inverse)
797        (mult @0 { inverse; } ))))))))
799 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
800  /* 0 % X is always zero.  */
801  (simplify
802   (mod integer_zerop@0 @1)
803   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
804   (if (!integer_zerop (@1))
805    @0))
806  /* X % 1 is always zero.  */
807  (simplify
808   (mod @0 integer_onep)
809   { build_zero_cst (type); })
810  /* X % -1 is zero.  */
811  (simplify
812   (mod @0 integer_minus_onep@1)
813   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
814    { build_zero_cst (type); }))
815  /* X % X is zero.  */
816  (simplify
817   (mod @0 @0)
818   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
819   (if (!integer_zerop (@0))
820    { build_zero_cst (type); }))
821  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
822  (simplify
823   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
824   @2)
825  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
826  (simplify
827   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
828   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
829        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
830        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
831                              TYPE_SIGN (type)))
832    { build_zero_cst (type); }))
833  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
834     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
835  (for cmp (eq ne)
836   (simplify
837    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
838    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
839     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
840      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
842 /* X % -C is the same as X % C.  */
843 (simplify
844  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
845   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
846        && !TREE_OVERFLOW (@1)
847        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
848        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
849        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
850        && !sign_bit_p (@1, @1))
851    (trunc_mod @0 (negate @1))))
853 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
854 (simplify
855  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
856  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
857       && !TYPE_UNSIGNED (type)
858       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
859       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
860       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
861          Y might be -1, because we would then change valid
862          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
863       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
864           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
865                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
866   (trunc_mod @0 (convert @1))))
868 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
869 (simplify
870  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
871  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
872   (convert (trunc_mod @0 @1))))
874 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
875 (simplify
876  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
877  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
878   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
880 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
881    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
882    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
883    to A & ((C << N) - 1).
884    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
885    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
886    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
887    be UB.  */
888 (match (power_of_two_cand @1)
889  INTEGER_CST@1)
890 (match (power_of_two_cand @1)
891  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
892 (for mod (trunc_mod floor_mod)
893  (for shift (lshift rshift)
894   (simplify
895    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
896    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
897     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
898                                                       1); }))))))
899  (simplify
900   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
901   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
902        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
903           conversion from narrower signed to wider unsigned type
904           where if @1 would be negative power of two, the divisor
905           would not be a power of two.  */
906        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
907        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
908        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
909            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
910            || !TYPE_UNSIGNED (type))
911        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
912    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
913            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
914              utype = unsigned_type_for (utype); }
915     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
916                                 { build_one_cst (utype); })))))))
918 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
919 (simplify
920  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
921  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
922   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
923                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
924                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
925                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
927 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
928 (simplify
929  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
930  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
931   (bit_and @0 (negate @1))))
933 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
934 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
935  (simplify
936   (div (mult:c @0 @1) @1)
937   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
938    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
939     @0
940 #if GIMPLE
941     (with {value_range vr0, vr1;}
942      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
943           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
944           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
945           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
946       @0))
947 #endif
948    ))))
950 #if GIMPLE
951 (for div (trunc_div exact_div)
952  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
953  (simplify
954   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
955   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
956   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
957        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
958        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
959        /* "N*M" doesn't overflow.  */
960        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
961        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
962        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
963        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
964        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
965        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
966        && !vr4.undefined_p ()
967        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
968        && (TYPE_UNSIGNED (type)
969            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
970            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
971   (plus (div @0 @2) @1))))
973  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
974  (simplify
975   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
976   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
977   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
978        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
979        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
980        /* "N * M" doesn't overflow.  */
981        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
982        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
983        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
984        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
985        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
986        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
987        && !vr4.undefined_p ()
988        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
989        && (TYPE_UNSIGNED (type)
990            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
991            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
992   (minus (div @0 @2) @1)))))
994 /* Simplify
995    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
996    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
997 (for op (trunc_div exact_div rshift)
998  (simplify
999   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1000    (with
1001     {
1002       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1003       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1004       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1005 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1006                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1007 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1008                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1009       value_range vr0, vr1, vr3;
1010     }
1011     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1012          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1013      (if (exact_mod (c)
1014           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1015           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1016           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1017           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1018           && !vr3.undefined_p ()
1019           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1020           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1021               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1022               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1023        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1024        (if (!vr0.undefined_p () && TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1025             && exact_mod (-c)
1026             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1027             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1028          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1029 #undef plus_op1
1030 #undef exact_mod
1031 #endif
1033 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1034    if var is smaller in precision.
1035    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1036    as the value for undefined will not show up.
1037    Note the outer cast cannot be a boolean type as the only valid values
1038    are 0,-1/1 (depending on the signedness of the boolean) and the negative
1039    is there to get the correct value.  */
1040 (simplify
1041  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1042  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1043       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1044       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1045       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE)
1046     (negate (convert @0))))
1048 (for op (negate abs)
1049  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1050  (for coss (COS COSH)
1051   (simplify
1052    (coss (op @0))
1053     (coss @0)))
1054  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1055  (for pows (POW)
1056   (simplify
1057    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1058    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1059     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1060      (pows @0 @1)))))
1061  /* Likewise for powi.  */
1062  (for pows (POWI)
1063   (simplify
1064    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1065    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1066     (pows @0 @1))))
1067  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1068  (for hypots (HYPOT)
1069   (simplify
1070    (hypots (op @0) @1)
1071    (hypots @0 @1))
1072   (simplify
1073    (hypots @0 (op @1))
1074    (hypots @0 @1)))
1075  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1076  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1077   (simplify
1078    (copysigns (op @0) @1)
1079    (copysigns @0 @1))))
1081 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1082 (simplify
1083  (mult (abs@1 @0) @1)
1084  (mult @0 @0))
1086 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1087 (simplify
1088  (mult (absu@1 @0) @1)
1089  (mult (convert@2 @0) @2))
1091 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1092 (for coss (COS COSH)
1093  (for copysigns (COPYSIGN)
1094   (simplify
1095    (coss (copysigns @0 @1))
1096     (coss @0))))
1098 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1099 (for pows (POW)
1100  (for copysigns (COPYSIGN)
1101   (simplify
1102    (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1103    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1104     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1105      (pows @0 @1))))))
1106 /* Likewise for powi.  */
1107 (for pows (POWI)
1108  (for copysigns (COPYSIGN)
1109   (simplify
1110    (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1111    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1112     (pows @0 @1)))))
1114 (for hypots (HYPOT)
1115  (for copysigns (COPYSIGN)
1116   /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1117   (simplify
1118    (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1119    (hypots @0 @2))
1120   /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1121   (simplify
1122    (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1123    (hypots @0 @1))))
1125 /* copysign(x, CST) -> abs (x).  */
1126 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1127  (simplify
1128   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1129   (if (!REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1130    (abs @0))))
1132 /* Transform fneg (fabs (X)) -> copysign (X, -1).  */
1133 (simplify
1134  (negate (abs @0))
1135  (IFN_COPYSIGN @0 { build_minus_one_cst (type); }))
1137 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1138 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1139  (simplify
1140   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1141   (copysigns @0 @2)))
1143 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1144 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1145  (simplify
1146   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1147   (mult @0 @0)))
1149 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1150 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1151  (simplify
1152   (ccoss (negate @0))
1153    (ccoss @0)))
1155 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1156 (for ops (conj negate)
1157  (for cabss (CABS)
1158   (simplify
1159    (cabss (ops @0))
1160    (cabss @0))))
1162 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1163 (simplify
1164  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1165   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1166        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1167    (lshift @0 @2)))
1169 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1170 (for shift (lshift rshift)
1171  (simplify
1172   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1173   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1174        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1175        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1176            || shift == LSHIFT_EXPR
1177            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1178        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1179        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1180                      element_precision (type)))
1181    { build_zero_cst (type); })))
1183 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1184    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1185 (for op (plus minus)
1186   (simplify
1187     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1188     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1189          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1190          && !TYPE_SATURATING (type))
1191       (lshift (op @0 @2) @1))))
1193 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1194   (simplify
1195     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1196     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1197       (lshift (op @0 @2) @1)))
1198   (simplify
1199     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1200     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1201       (rshift (op @0 @2) @1))))
1203 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1204    into ((1 << C) >> x). */
1205 (simplify
1206  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1207   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1208        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1209        && single_use (@1))
1210    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1211      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1212    (with
1213     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1214     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1216 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1217 (simplify
1218  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1219  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1220       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1221   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1222    (bit_and (convert @0)
1223             { wide_int_to_tree (type,
1224                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1226 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1227 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1228  (simplify
1229   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1230    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1231         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1232     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1233             tree bt = truth_type_for (type);
1234             tree zeros = build_zero_cst (type);
1235             tree cst = NULL_TREE; }
1236      (switch
1237       /* Handle scalar case.  */
1238       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1239            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1240               we will enforce the result of the comparison being a bool
1241               which will require an extra AND on the result that will be
1242               indistinguishable from when the user did actually want 0
1243               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1244            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1245            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1246        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1247       /* Handle vector case.  */
1248       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1249            /* First check whether the target has the same mode for vector
1250               comparison results as it's operands do.  */
1251            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1252            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1253               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1254            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1255            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1256            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1257        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1259 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1260 (simplify
1261  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1262   (if (flag_associative_math
1263        && single_use (@3))
1264    (with
1265     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1266     (if (tem)
1267      (rdiv { tem; } @1)))))
1269 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1270 (simplify
1271  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1272  (with { bool wascmp; }
1273   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1274        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1275    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1277 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1278 (simplify
1279   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1280   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1281     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1283 (for bitop (bit_and bit_ior)
1284      cmp (eq ne)
1285  /* PR35691: Transform
1286     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1287     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1288  (simplify
1289   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1290    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1291         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1292         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1293     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1294  /* Transform:
1295     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1296     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1297  (simplify
1298   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1299    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1300         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1301         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1302     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1304 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1305 (simplify
1306  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1307   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1308 (simplify
1309  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1310  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1311   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1313 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1314 (simplify
1315  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1316   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1318 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1319 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1320  (simplify
1321   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1322   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1323    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1324         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1325         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1326             || element_precision (type) == 1))
1327    (bit_xor @0 @1)))))
1329 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1330 (simplify
1331   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1332   (bit_ior @0 @1))
1334 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1335 (simplify
1336  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1337  @2)
1339 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1340 (simplify
1341  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1342  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1344 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1345 (simplify
1346  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1347  (bit_ior @0 @1))
1349 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1350 (simplify
1351  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1352  (bit_and @0 @1))
1354 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1355 (simplify
1356  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1358       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1359   (bit_and @0 @1)))
1361 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1362 (simplify
1363  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1364  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1366 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1367 (simplify
1368  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1369  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1370       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1371   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1373 /* a | ((~a) ^ b)  -->  a | (~b) (alt version of the above 2) */
1374 (simplify
1375  (bit_ior:c @0 (bit_xor:cs @1 @2))
1376  (with { bool wascmp; }
1377  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1378       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1379   (bit_ior @0 (bit_not @2)))))
1381 /* a & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1382 (simplify
1383  (bit_and:c @0 (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1384  (bit_and @0 @1))
1386 /* a & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above). */
1387 (simplify
1388  (bit_and:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1389  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1390       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1391   (bit_and @0 @1)))
1393 /* a & ((~a) ^ b)  -->  a & b (alt version of the above 2) */
1394 (simplify
1395  (bit_and:c @0 (bit_xor:c @1 @2))
1396  (with { bool wascmp; }
1397  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1398       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1399   (bit_and @0 @2))))
1401 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1402 (for op (bit_and bit_xor)
1403  (simplify
1404   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1405   @2))
1407 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1408 (simplify
1409  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1410  @2)
1412 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1413 (simplify
1414  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1415  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1416       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1417   @2))
1419 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1420 (simplify
1421  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1422  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1424 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1425 (simplify
1426  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1427  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1429 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1430 (simplify
1431  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1432  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1434 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1435 (simplify
1436  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1437  (bit_ior @3 @2))
1439 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1440 (simplify
1441  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1442   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1444 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1445 (simplify
1446  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1447   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1449 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1450 (simplify
1451  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1452  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1453       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1454   (bit_xor @0 @1)))
1456 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1457    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1458    Similarly if (N & M) == 0,
1459    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1460    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1461    and/or ^ instead of |.
1462    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1463 (for op (plus minus)
1464  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1465   (simplify
1466    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1467     (with
1468      { tree pmop[2];
1469        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1470                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1471                                        NULL_TREE, pmop); }
1472      (if (utype)
1473       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1474                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1475                         (convert:utype @2))))))
1476   (simplify
1477    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1478     (with
1479      { tree pmop[2];
1480        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1481                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1482                                        @4, pmop); }
1483      (if (utype)
1484       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1485                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1486                         (convert:utype @2)))))))
1487  (simplify
1488   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1489    (with
1490     { tree pmop[2];
1491       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1492                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1493                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1494     (if (utype)
1495      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1496                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1497                        (convert:utype @2)))))))
1498 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1499  (simplify
1500   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1501    (with
1502     { tree pmop[2];
1503       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1504                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1505                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1506     (if (utype)
1507      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1508                        (convert:utype @1)))))))
1510 /* X % Y is smaller than Y.  */
1511 (for cmp (lt ge)
1512  (simplify
1513   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1514   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1515    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1517 /* x | ~0 -> ~0  */
1518 (simplify
1519  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1520  @1)
1522 /* x | 0 -> x  */
1523 (simplify
1524  (bit_ior @0 integer_zerop)
1525  @0)
1527 /* x & 0 -> 0  */
1528 (simplify
1529  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1530  @1)
1532 /* ~x | x -> -1 */
1533 /* ~x ^ x -> -1 */
1534 (for op (bit_ior bit_xor)
1535  (simplify
1536   (op (convert? @0) (convert? @1))
1537   (with { bool wascmp; }
1538    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1539         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1540     (convert
1541      { wascmp
1542         ? constant_boolean_node (true, type)
1543         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1545 /* x ^ x -> 0 */
1546 (simplify
1547   (bit_xor @0 @0)
1548   { build_zero_cst (type); })
1550 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1551 (simplify
1552   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1553   (bit_not @0))
1555 /* x & ~0 -> x  */
1556 (simplify
1557  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1558   (non_lvalue @0))
1560 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1561 (for bitop (bit_and bit_ior)
1562  (simplify
1563   (bitop @0 @0)
1564   (non_lvalue @0)))
1566 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1567 #if GIMPLE
1568 (simplify
1569  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1570  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1571       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1572   @0))
1574 /* `a & (x | CST)` -> a if we know that (a & ~CST) == 0   */
1575 (simplify
1576  (bit_and:c SSA_NAME@0 (bit_ior @1 INTEGER_CST@2))
1577  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1578       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@2)) == 0)
1579   @0))
1581 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1582 (simplify
1583  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1584  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1585       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1586   @1))
1587 #endif
1589 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1590 (simplify
1591  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1592  (plus @0 @1))
1593 (simplify
1594  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1595  (minus @0 @1))
1596 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1597 (simplify
1598  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1599   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1600    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1601     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1603 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1604 (simplify
1605  (bit_not (minus:s @0 @1))
1606  (plus (bit_not @0) @1))
1607 (simplify
1608  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1609  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1610        && TYPE_UNSIGNED (type))
1611       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1612           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1613   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1615 #if GIMPLE
1616 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1617 (simplify
1618  (plus:c (bit_not @0) @1)
1619   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1620        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1621        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1622        && !integer_all_onesp (@1))
1623    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1624    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1625         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1626         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1627                                               SIGNED))
1628     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1629 #endif
1631 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1632 (simplify
1633  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1634   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1635    (rshift (bit_not! @0) @1)
1636    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1637       have MSB set and the logical right shift is changed into
1638       arithmetic shift.  */
1639    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1640         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1641     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1642      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1644 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1645 (simplify
1646  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1647  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1649 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1650 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1651 (for bitop (bit_and bit_ior)
1652  (simplify
1653   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1654   (bitop @0 (bit_not @1))))
1656 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1657 (simplify
1658  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1659  @2)
1661 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1662 (simplify
1663  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1664  (bit_not @0))
1666 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1667 (simplify
1668  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1669  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1671 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1672 (simplify
1673  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1674  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1676 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1677 (simplify
1678  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1679  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1681 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1682 (simplify
1683  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1684  (bit_xor @0 @1))
1686 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1687 (simplify
1688  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1689  (bit_and @0 @1))
1691 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1692 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1693 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1694 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1695  (simplify
1696   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1697   (bit_ior @0 @1)))
1699 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1700 (simplify
1701  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1702  (plus @0 @1))
1704 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1705 (simplify
1706  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1707  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1708       && !TYPE_SATURATING (type))
1709   (bit_and @0 @1)))
1711 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1712 (simplify
1713  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1714  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1715       && !TYPE_SATURATING (type))
1716   (bit_ior @0 @1)))
1718 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1719 (simplify
1720  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1721  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1723 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1724 (simplify
1725  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1726  (bit_and @0 @1))
1728 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1729 (simplify
1730  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1731  (bit_xor @0 @1))
1733 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1734 (simplify
1735  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1736  (bit_xor @0 @1))
1738 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1739 (simplify
1740  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1741  (with { bool wascmp; }
1742   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1743        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1744    (bit_and @0 @1))))
1746 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1747 (simplify
1748  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1749  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1751 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1752 (simplify
1753  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1754  (bit_xor @0 @1))
1756 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1757 (simplify
1758  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1759                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1760        integer_all_onesp)
1761  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1762       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1763       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1764       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1765  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1766 (simplify
1767  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1768                                integer_all_onesp))
1769        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1770  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1771       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1772       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1773       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1774  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1775 (simplify
1776  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1777        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1778                                integer_onep)))
1779  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1780       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1781       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1782       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1783  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1785 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1786    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1787 (for op (bit_and bit_ior)
1788      rop (bit_ior bit_and)
1789  (simplify
1790   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1791   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1792        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1793    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1795 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1796    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1797    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1798    simplifications.  */
1799 (for op (bit_xor plus)
1800  (simplify
1801   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1802       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1803   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1804        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1805        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1806    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1808 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1809 (simplify
1810  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1811  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1812   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1814 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1815 (simplify
1816  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1817  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1818   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1820 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1821 (simplify
1822  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1823  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1824       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1825   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1827 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1828 (simplify
1829  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1830  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1831   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1833 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1834 (for opo (bit_and bit_xor)
1835      opi (bit_xor bit_and)
1836  (simplify
1837   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1838   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1840 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1841    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1842    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1843    constants are involved.  For example, convert
1844      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1845    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1846 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1847      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1848  (simplify
1849   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1850   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1851        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1852    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1854 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1855 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1856    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1857 (for op (bit_and bit_ior)
1858  (simplify
1859   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1860   @2))
1861 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1862 (simplify
1863  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1864  (convert @0))
1866 /* (X & ~Y) & Y -> 0 */
1867 (simplify
1868  (bit_and:c (bit_and @0 @1) @2)
1869  (with { bool wascmp; }
1870   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1871        || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1872    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1873 /* (X | ~Y) | Y -> -1 */
1874 (simplify
1875  (bit_ior:c (bit_ior @0 @1) @2)
1876  (with { bool wascmp; }
1877   (if ((bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1878         || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1879        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1880    { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1882 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1883    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1884 (for op (bit_and bit_ior)
1885  (simplify
1886   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1887   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1888        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1889    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1890     (op @3 (convert @2))
1891     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1892      (op (convert @1) @5))))))
1893 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1894 (simplify
1895  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1896  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1897       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1898   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1900 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1901    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1902 (simplify
1903  (abs (abs@1 @0))
1904  @1)
1906 (simplify
1907  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1908  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1909   @1))
1911 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1912 (simplify
1913  (abs (negate @0))
1914  (abs @0))
1916 (simplify
1917  (absu (negate @0))
1918  (absu @0))
1920 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1921 (simplify
1922  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1923  @0)
1925 (simplify
1926  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1927  (convert @0))
1929 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1930 (simplify
1931  (mult:c (nop_convert1?
1932           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1933                     integer_onep))
1934          (nop_convert3? @0))
1935  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1936       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1937       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1938   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1939    (absu @0)
1940    (abs @0)
1941   )
1945 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1946 (match negate_expr_p
1947  INTEGER_CST
1948  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1949        && TYPE_UNSIGNED (type))
1950       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1951           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1952 (match negate_expr_p
1953  FIXED_CST)
1954 (match negate_expr_p
1955  (negate @0)
1956  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1957 (match negate_expr_p
1958  REAL_CST
1959  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1960 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1961    ways.  */
1962 (match negate_expr_p
1963  VECTOR_CST
1964  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1965 (match negate_expr_p
1966  (minus @0 @1)
1967  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1968       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1969           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1970           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1972 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1973 (simplify
1974  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1975   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1976        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1977    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1979 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1980 (simplify
1981  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1982  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1983       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1984   (minus (negate @1) @0)))
1986 /* -(A - B) -> B - A.  */
1987 (simplify
1988  (negate (minus @0 @1))
1989  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1990       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1991           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1992           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1993   (minus @1 @0)))
1994 (simplify
1995  (negate (pointer_diff @0 @1))
1996  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1997   (pointer_diff @1 @0)))
1999 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
2000 (simplify
2001  (minus @0 negate_expr_p@1)
2002  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2003  (plus @0 (negate @1))))
2005 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
2006 /* This is only enabled for gimple as sometimes
2007    cfun is not set for the function which contains
2008    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
2009    fold might be called).  */
2010 (simplify
2011  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
2012   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2013        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
2014    (bit_xor @1 @0)))
2016 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
2017 (simplify
2018  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
2019  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
2020       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2021       && single_use (@0))
2022   (mult @1 (negate @2))))
2024 (simplify
2025  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
2026  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2027       && single_use (@0))
2028   (rdiv @1 (negate @2))))
2030 (simplify
2031  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
2032  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2033       && single_use (@0))
2034   (rdiv (negate @1) @2)))
2036 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
2037 (simplify
2038  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
2039  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2040       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
2041   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
2042           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
2043                                              : unsigned_type_for (stype); }
2044    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
2045     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
2046     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
2048 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2049    when profitable.
2050    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2051    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2052    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2053    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2054 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2055  (simplify
2056   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2057   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2058          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2059          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2060              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2061         || types_match (@0, @1))
2062        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2063        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2064        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2065        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2066           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2067           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2068           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2069           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2070        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2071        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2072               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2073               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2074               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2075            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2076            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2077               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2078               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2079            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2080            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2081               mode.  */
2082            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2083            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2084               of its mode.  */
2085            || !type_has_mode_precision_p (type)
2086            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2087               in smaller IL.  */
2088            || (GIMPLE
2089                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2090                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2091                && single_use (@2)
2092                && single_use (@3))))
2093    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2094  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2095     in smaller IL.  */
2096  (simplify
2097   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2098   (if (GIMPLE
2099        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2100        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2101        && types_match (type, @0)
2102        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2103        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2104    (bitop @0 (convert @1)))))
2106 (for bitop (bit_and bit_ior)
2107      rbitop (bit_ior bit_and)
2108   /* (x | y) & x -> x */
2109   /* (x & y) | x -> x */
2110  (simplify
2111   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2112   @0)
2113  /* (~x | y) & x -> x & y */
2114  /* (~x & y) | x -> x | y */
2115  (simplify
2116   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2117   (with { bool wascmp; }
2118    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2119         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2120     (bitop @0 @1))))
2121   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2122   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2123  (simplify
2124   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2125   @3)
2126  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2127  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2128  (simplify
2129   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2130   (bitop @0 @3))
2131  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2132  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2133  (simplify
2134   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2135   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2136    { build_zero_cst (type); }
2137    { build_minus_one_cst (type); })))
2139 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2140    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2141 (for op (bit_ior bit_xor)
2142  (simplify
2143   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2144                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2145   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2146    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2148 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2149 (simplify
2150   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2151   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2153 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2154 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2155  (simplify
2156   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2157   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2158    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2159       folded to a constant.  */
2160    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2161    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2162       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2163       the values involved are such that the operation can't be decided at
2164       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2165       that combination can be decided at compile time.
2167       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2168       oscillation.  */
2169    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2170     (if (cst1)
2171      (bitop @1 { cst1; })
2172      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2173       (if (cst2)
2174        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2176 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2177    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2178 (match truth_valued_p
2179  @0
2180  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2181 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2182  (match truth_valued_p
2183   (op @0 @1)))
2184 (match truth_valued_p
2185   (truth_not @0))
2187 (match (logical_inverted_value @0)
2188  (truth_not @0))
2189 (match (logical_inverted_value @0)
2190  (bit_not truth_valued_p@0))
2191 (match (logical_inverted_value @0)
2192  (eq @0 integer_zerop))
2193 (match (logical_inverted_value @0)
2194  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2195 (match (logical_inverted_value @0)
2196  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2198 /* X & !X -> 0.  */
2199 (simplify
2200  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2201  { build_zero_cst (type); })
2202 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2203 (for op (bit_ior bit_xor)
2204  (simplify
2205   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2206   { constant_boolean_node (true, type); }))
2207 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2208 (for op (eq ne)
2209  (simplify
2210   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2211   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2213 /* ~~x -> x */
2214 (simplify
2215   (bit_not (bit_not @0))
2216   @0)
2218 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2219    0 or 1 including constants 0 or 1.
2220    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2221 (match zero_one_valued_p
2222  @0
2223  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2224       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2225           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2226       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2227 (match zero_one_valued_p
2228  truth_valued_p@0
2229  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2230       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2231           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2233 /* (a&1) is always [0,1] too. This is useful again when
2234    the range is not known. */
2235 /* Note this can't be recursive due to VN handling of equivalents,
2236    VN and would cause an infinite recursion. */
2237 (match zero_one_valued_p
2238  (bit_and:c@0 @1 integer_onep)
2239  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))))
2241 /* A conversion from an zero_one_valued_p is still a [0,1].
2242    This is useful when the range of a variable is not known */
2243 /* Note this matches can't be recursive because of the way VN handles
2244    nop conversions being equivalent and then recursive between them. */
2245 (match zero_one_valued_p
2246  (convert@0 @1)
2247  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2248       && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2249           || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > 1)
2250       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@1), 1))))
2252 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2253 (simplify
2254  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2255  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2256   (bit_and @0 @1)))
2258 (for cmp (tcc_comparison)
2259      icmp (inverted_tcc_comparison)
2260  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2261  (simplify
2262   (bit_ior
2263    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2264    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2265     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2266          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2267          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2268             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2269             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2270          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2271      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2273  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2274     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2275     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2276  (simplify
2277   (bit_ior
2278    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2279    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2280     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2281          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2282          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2283             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2284             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2285          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2286     (cond @0 @3 @5)))
2288  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2289     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2290  (simplify
2291   (bit_ior
2292    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2293    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2294     (if (integer_zerop (@5)
2295          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2296      (switch
2297       (if (integer_onep (@4))
2298        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2299         (if (integer_minus_onep (@4))
2300          (vec_cond @0 @2 @3)))
2301     (if (integer_zerop (@4)
2302          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2303      (switch
2304       (if (integer_onep (@5))
2305        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2306       (if (integer_minus_onep (@5))
2307        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2309  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2310     into a < b ? d : c.  */
2311  (simplify
2312   (bit_ior
2313    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2314    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2315   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2316    (vec_cond @0 @2 @3))))
2318 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2319 (simplify
2320  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2321  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2322       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2323       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2324       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2325          is needed. */
2326       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2327           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2328   (mult (convert @0) @1)))
2330 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2331    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2332 (simplify
2333  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2334  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2335       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2336       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2337   (mult (convert @1) (convert @2))))
2339 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2340    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2341    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2342 (simplify
2343   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2344   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2345        && tree_to_shwi (@1) > 0
2346        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2347     (convert @0)))
2349 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2350    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2351    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2352 (simplify
2353   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2354   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2355        && tree_to_shwi (@1) > 0
2356        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2357     (eq @0 @2)))
2359 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2360 (simplify
2361  (bit_not (convert? (negate @0)))
2362  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2363       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2364   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2366 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2367 (simplify
2368  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2369  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2371 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2372 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2373 (for first_op (bit_xor eq)
2374      second_op (eq bit_xor)
2375  (simplify
2376   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2377     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2379 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2380 (simplify
2381  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2382  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2383       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2384   (convert (negate @0))))
2385 (simplify
2386  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2387  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2388       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2389   (convert (negate @0))))
2391 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2392 (simplify
2393  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2394  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2395   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2396 (simplify
2397  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2398  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2399   (convert (bit_xor @0 @1))))
2401 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2402 (simplify
2403  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2404  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2405   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2407 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2408 (simplify
2409  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2410  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2411       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2412   (convert (eq @0 @1))))
2414 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2415 (simplify
2416  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2417  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2418       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2419   (convert (bit_xor @0 @1))))
2421 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2422 (simplify
2423  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2424  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2426 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2427 (simplify
2428  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2429  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2430       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2431   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2433 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2434 (if (!canonicalize_math_p ())
2435  (for cmp (tcc_comparison)
2436   (simplify
2437    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2438    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2439         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2440      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2441 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2442   (simplify
2443    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2444    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2445         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2446      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2450 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2451    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2452 (for cmp (eq ne)
2453  (simplify
2454   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2455   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2456        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2457        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2458    (cmp @0 @2))))
2460 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2461    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2462 (for cmp (eq ne)
2463  (simplify
2464   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2465   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2466        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2467        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2468    (cmp @0 @2))))
2470 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2471    x * C RELOP y * C into:
2473    x RELOP y for nonnegative C
2474    y RELOP x for negative C  */
2475 (for cmp (lt gt le ge)
2476  (simplify
2477   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2478   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2479        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2480    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2481     (cmp @0 @2)
2482    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2483         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2484     (cmp @2 @0))))))
2486 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2487 (for cmp (le gt)
2488      icmp (gt le)
2489  (simplify
2490   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2491    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2492         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2493         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2494         && (wi::to_wide (@2)
2495             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2496     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2497      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2499 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2500 (for cmp (simple_comparison)
2501  (simplify
2502   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2503   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2504        && types_match (@0, @1))
2505    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2506     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2507      (cmp @1 @0)
2508      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2509       (with
2510        {
2511         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2512        }
2513        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2514     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2515      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2516       (cmp @0 @1)
2517       (with
2518        {
2519         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2520        }
2521        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2523 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2524 (for cmp (simple_comparison)
2525  (simplify
2526   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2527   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2528        && integer_nonzerop (@1)
2529        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2530        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2531    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2532            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2533                                                    &neg_overflow); }
2534     (switch
2535      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2536        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2537         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2538         (if (code == LT_EXPR)
2539          (lt @0 { lo; })
2540          (ge @0 { lo; }))))
2541      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2542        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2543         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2544         (if (code == LE_EXPR)
2545          (le @0 { hi; })
2546          (gt @0 { hi; }))))
2547      (if (!lo && !hi)
2548       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2549      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2550       (ge @0 { lo; }))
2551      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2552       (le @0 { hi; }))
2553      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2554       (lt @0 { lo; }))
2555      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2556       (gt @0 { hi; }))
2557      (if (GENERIC)
2558       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2559                            lo, hi); })
2560      (with
2561       {
2562         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2563         if (etype)
2564           {
2565             hi = fold_convert (etype, hi);
2566             lo = fold_convert (etype, lo);
2567             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2568           }
2569       }
2570       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2571        (if (code == EQ_EXPR)
2572         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2573         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2575 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2576 (for op (lt le ge gt)
2577  (simplify
2578   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2579   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2580        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2581    (op @0 @1))))
2583 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2584    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2585    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2586 (for op (lt le ge gt)
2587  (simplify
2588   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2589   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2590        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2591        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2592    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2593     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2595 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2596 (for op (eq ne minus)
2597  (simplify
2598   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2599   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2600        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2601            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2602    (op @0 @1))))
2603 /* And similar for pointers.  */
2604 (for op (eq ne)
2605  (simplify
2606   (op (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2607   (op @1 @2)))
2608 (simplify
2609  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2610  (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2611   (convert (minus @1 @2))))
2613 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2614 (for op (lt le ge gt)
2615  (simplify
2616   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2617   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2618        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2619    (op @0 @1))))
2620 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2621 (for op (eq ne minus)
2622  (simplify
2623   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2624   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2625        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2626            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2627    (op @0 @1))))
2628 /* And for pointers...  */
2629 (for op (simple_comparison)
2630  (simplify
2631   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2632   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2633    (op @0 @1))))
2634 (simplify
2635  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2636  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2637       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2638   (pointer_diff @0 @1)))
2640 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2641 (for op (lt le ge gt)
2642  (simplify
2643   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2644   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2645        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2646    (op @1 @0))))
2647 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2648 (for op (eq ne minus)
2649  (simplify
2650   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2651   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2652        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2653            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2654    (op @1 @0))))
2655 /* And for pointers...  */
2656 (for op (simple_comparison)
2657  (simplify
2658   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2659   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2660    (op @1 @0))))
2661 (simplify
2662  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2663  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2664       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2665   (pointer_diff @1 @0)))
2667 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2668 (for op (lt le gt ge)
2669  (simplify
2670   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2671   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2672        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2673        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2674        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2675    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2676 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2677 (for op (eq ne)
2678  (simplify
2679   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2680   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2681        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2682            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2683        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2684        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2685        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2686    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2687  (simplify
2688   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2689   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2690        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2691        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2692    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2694 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2695 (for neeq (ne eq)
2696  (simplify
2697   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2698    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2699     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2700      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2701  (simplify
2702   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2703    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2704     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2705      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2707 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2708    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2709 (for op (simple_comparison)
2710  (simplify
2711   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2712   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2713        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2714            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2715                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2716        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2717    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2719 /* Transform:
2720    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2721    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2722 (for cmp (eq ne)
2723      ocmp (lt ge)
2724  (simplify
2725   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2726   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2727        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2728        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2729        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2730    (ocmp @0 @1))))
2732 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2733 (for cmp (eq ne)
2734  (simplify
2735   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2736   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2737    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2740    U & N <= U  -> true
2741    U & N >  U  -> false
2742    U needs to be non-negative.
2744    U | N <  U  -> false
2745    U | N >= U  -> true
2746    U and N needs to be non-negative
2748    U | N <  U  -> true
2749    U | N >= U  -> false
2750    U needs to be non-negative and N needs to be a negative constant.
2751    */
2752 (for cmp   (lt      ge      le      gt     )
2753      bitop (bit_ior bit_ior bit_and bit_and)
2754  (simplify
2755   (cmp:c (bitop:c tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @0)
2756   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2757    (if (bitop == BIT_AND_EXPR || tree_expr_nonnegative_p (@1))
2758     { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); }
2759     /* The sign is opposite now so the comparison is swapped around. */
2760     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST && wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
2761      { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))))
2763 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2764    possibly set.  */
2765 (match with_possible_nonzero_bits
2766  INTEGER_CST@0)
2767 (match with_possible_nonzero_bits
2768  SSA_NAME@0
2769  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2770 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2771 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2772  with_possible_nonzero_bits@0)
2773 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2774  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2776 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2777    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2778 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2779  INTEGER_CST@0)
2780 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2781  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2783 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2784 (for cmp (eq ne)
2785  (simplify
2786   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2787   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2788    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2790 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2791    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2792    zero throughout its computed value range,
2793    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2794    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2795    and 0's otherwise.
2796    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2797    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2798    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2800 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2801      outer_op (bit_xor bit_ior)
2802 (simplify
2803  (outer_op
2804   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2805  (with
2806   {
2807     bool fail = false;
2808     wide_int zero_mask_not;
2809     wide_int C0;
2810     wide_int cst_emit;
2812     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2813       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2814     else
2815       fail = true;
2817     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2818       {
2819         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2820         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2821       }
2822     else
2823       {
2824         C0 = wi::to_wide (@0);
2825         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2826       }
2827   }
2828   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2829    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2830    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2831     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2833 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2834 (simplify
2835   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2836   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2837 #if GENERIC
2838 (simplify
2839   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2840   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2841 #endif
2843 /* Pattern match
2844      tem1 = (long) ptr1;
2845      tem2 = (long) ptr2;
2846      tem3 = tem2 - tem1;
2847      tem4 = (unsigned long) tem3;
2848      tem5 = ptr1 + tem4;
2849    and produce
2850      tem5 = ptr2;  */
2851 (simplify
2852   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2853   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2854   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2855        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2856             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2857    @1))
2858 (simplify
2859   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2860   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2861    (convert @1)))
2863 /* Pattern match
2864      tem = (sizetype) ptr;
2865      tem = tem & algn;
2866      tem = -tem;
2867      ... = ptr p+ tem;
2868    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2869      ... = ptr & ~algn;  */
2870 (simplify
2871   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2872   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2873    (bit_and @0 { algn; })))
2875 /* Try folding difference of addresses.  */
2876 (simplify
2877  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2878  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2879   (with { poly_int64 diff; }
2880    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2881     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2882 (simplify
2883  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2884  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2885   (with { poly_int64 diff; }
2886    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2887     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2888 (simplify
2889  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2890  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2891   (with { poly_int64 diff; }
2892    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2893     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2894 (simplify
2895  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2896  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2897   (with { poly_int64 diff; }
2898    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2899     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2900 (simplify
2901  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2902  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2903       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2904   (with { poly_int64 diff; }
2905    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2906     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2907 (simplify
2908  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2909  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2910       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2911   (with { poly_int64 diff; }
2912    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2913     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2915 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2916 (simplify
2917  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2918  (with { poly_int64 diff; }
2919    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2920     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2921 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2922 (simplify
2923  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2924  (with { poly_int64 diff; }
2925    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2926     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2927 (simplify
2928  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2929  (with { poly_int64 diff; }
2930    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2931     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2933 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2934 (simplify
2935  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2936  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2937   { build_fold_addr_expr_with_type
2938       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2939                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2940                type); }))
2942 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2943    be able to fold this expression using the object or function's
2944    alignment.  */
2945 (simplify
2946  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2947  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2948       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2949   (with
2950    {
2951      unsigned int align;
2952      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2953      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2954    }
2955    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2956     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2957                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2959 (match min_value
2960  uniform_integer_cst_p
2961  (with {
2962    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2963    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
2964   }
2965   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2966         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
2967        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
2969 (match max_value
2970  uniform_integer_cst_p
2971  (with {
2972    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2973    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
2974   }
2975  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
2976        || POINTER_TYPE_P (itype))
2977       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
2979 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2980    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2981 (for eqne (eq ne)
2982  (simplify
2983   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2984    (switch
2985     (if (eqne == EQ_EXPR)
2986      { constant_boolean_node (false, type); })
2987     (if (eqne == NE_EXPR)
2988      @2)
2989     )))
2991 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2992    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2993 (for eqne (eq ne)
2994  (simplify
2995   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2996    (switch
2997     (if (eqne == EQ_EXPR)
2998      { constant_boolean_node (false, type); })
2999     (if (eqne == NE_EXPR)
3000      @2)
3001     )))
3003 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
3004 (simplify
3005  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
3006   @2)
3008 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
3009 (simplify
3010  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
3011   @2)
3013 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
3014 (simplify
3015  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
3016   @2)
3018 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
3019 (simplify
3020  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
3021   { constant_boolean_node (true, type); })
3023 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
3024 (simplify
3025  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
3026   @2)
3028 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
3029 (simplify
3030  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
3031   @2)
3033 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
3034    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
3035 (for eqne (eq ne)
3036  (simplify
3037   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3038    (switch
3039     (if (eqne == EQ_EXPR)
3040      @2)
3041     (if (eqne == NE_EXPR)
3042      { constant_boolean_node (true, type); }))))
3044 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
3045 (simplify
3046  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
3047   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3048        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3049   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3051 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
3052 (simplify
3053  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
3054   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3055        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3056   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3058 /* Convert (X == CST1) && ((other)X OP2 CST2) to a known value
3059    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3060 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3061    Similarly for (X != Y).  */
3063 (for code1 (eq ne)
3064  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3065   (simplify
3066    (bit_and:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3067    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3068          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3069         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3070              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3071             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3072     (with
3073      {
3074       bool one_before = false;
3075       bool one_after = false;
3076       int cmp = 0;
3077       bool allbits = true;
3078       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3079           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3080         {
3081           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3082           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3083           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3084           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3085           if (cmp < 0
3086               && t1 == t2 - 1)
3087             one_before = true;
3088           if (cmp > 0
3089               && t1 == t2 + 1)
3090             one_after = true;
3091         }
3092       bool val;
3093       switch (code2)
3094          {
3095         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3096         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3097         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3098         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3099         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3100         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3101         default: gcc_unreachable ();
3102         }
3103      }
3104      (switch
3105       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3106       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3107       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @4)
3108       (if (code1 == NE_EXPR
3109            && code2 == GE_EXPR
3110            && cmp == 0
3111            && allbits)
3112        (gt @c0 (convert @1)))
3113       (if (code1 == NE_EXPR
3114            && code2 == LE_EXPR
3115            && cmp == 0
3116            && allbits)
3117        (lt @c0 (convert @1)))
3118       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3119       (if (code1 == NE_EXPR
3120            && code2 == GT_EXPR
3121            && one_after
3122            && allbits)
3123        (gt @c0 (convert @1)))
3124       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3125       (if (code1 == NE_EXPR
3126            && code2 == LT_EXPR
3127            && one_before
3128            && allbits)
3129        (lt @c0 (convert @1)))
3130      )
3131     )
3132    )
3133   )
3137 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3138    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3140 (for code1 (lt le gt ge)
3141  (for code2 (lt le gt ge)
3142   (simplify
3143   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3144   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3145         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3146        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3147             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3148            && operand_equal_p (@1, @2)))
3149    (with
3150     {
3151      int cmp = 0;
3152      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3153          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3154        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3155     }
3156     (switch
3157      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3158      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3159           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3160       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3161        @3
3162        @4))
3163      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3164      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3165           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3166       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3167        @3
3168        @4))
3169      /* Check for singleton ranges.  */
3170      (if (cmp == 0
3171           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3172             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3173       (eq @0 @1))
3174      /* Check for disjoint ranges.  */
3175      (if (cmp <= 0
3176           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3177           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3178       { constant_boolean_node (false, type); })
3179      (if (cmp >= 0
3180           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3181           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3182       { constant_boolean_node (false, type); })
3183      ))))))
3185 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3186    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3187 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3188    Similarly for (X != Y).  */
3190 (for code1 (eq ne)
3191  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3192   (simplify
3193    (bit_ior:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3194    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3195          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3196         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3197             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3198             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3199     (with
3200      {
3201       bool one_before = false;
3202       bool one_after = false;
3203       int cmp = 0;
3204       bool allbits = true;
3205       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3206           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3207         {
3208           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3209           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3210           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3211           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3212           if (cmp < 0
3213               && t1 == t2 - 1)
3214             one_before = true;
3215           if (cmp > 0
3216               && t1 == t2 + 1)
3217             one_after = true;
3218         }
3219       bool val;
3220       switch (code2)
3221         {
3222         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3223         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3224         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3225         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3226         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3227         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3228         default: gcc_unreachable ();
3229         }
3230      }
3231      (switch
3232       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3233       (if (code1 == NE_EXPR && val && allbits) { constant_boolean_node (true, type); })
3234       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @3)
3235       (if (code1 == EQ_EXPR
3236            && code2 == GT_EXPR
3237            && cmp == 0
3238            && allbits)
3239        (ge @c0 @2))
3240       (if (code1 == EQ_EXPR
3241            && code2 == LT_EXPR
3242            && cmp == 0
3243            && allbits)
3244        (le @c0 @2))
3245       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3246       (if (code1 == EQ_EXPR
3247            && code2 == GE_EXPR
3248            && one_before
3249            && allbits)
3250        (ge @c0 (convert @1)))
3251       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3252       (if (code1 == EQ_EXPR
3253            && code2 == LE_EXPR
3254            && one_after
3255            && allbits)
3256        (le @c0 (convert @1)))
3257      )
3258     )
3259    )
3260   )
3264 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3265    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3267 (for code1 (lt le gt ge)
3268  (for code2 (lt le gt ge)
3269   (simplify
3270   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3271   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3272         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3273        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3274             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3275            && operand_equal_p (@1, @2)))
3276    (with
3277     {
3278      int cmp = 0;
3279      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3280          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3281        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3282     }
3283     (switch
3284      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3285      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3286           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3287       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3288        @4
3289        @3))
3290      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3291      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3292           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3293       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3294        @4
3295        @3))
3296      /* Check for singleton ranges.  */
3297      (if (cmp == 0
3298           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3299               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3300       (ne @0 @2))
3301      /* Check for disjoint ranges.  */
3302      (if (cmp >= 0
3303           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3304           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3305       { constant_boolean_node (true, type); })
3306      (if (cmp <= 0
3307           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3308           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3309       { constant_boolean_node (true, type); })
3310      ))))))
3312 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3313 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3314 (for op (bit_xor ne)
3315  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3316       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3317       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3318   (simplify
3319    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3320    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3321     (rcmp @0 @1)))))
3323 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3324 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3325      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3326      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3327  (simplify
3328   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3329   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3330     (rcmp @0 @1))))
3332 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3333 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3335  /* Contract negates.  */
3336  /* A + (-B) -> A - B */
3337  (simplify
3338   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3339   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3340   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3341        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3342    (with
3343     {
3344      tree t1 = type;
3345      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3346          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3347        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3348     }
3349     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3350  /* A - (-B) -> A + B */
3351  (simplify
3352   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3353   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3354        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3355    (with
3356     {
3357      tree t1 = type;
3358      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3359          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3360        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3361     }
3362     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3363  /* -(T)(-A) -> (T)A
3364     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3365     happen without overflow.  */
3366  (simplify
3367   (negate (convert (negate @1)))
3368   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3369        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3370            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3371                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3372        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3373        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3374    (convert @1)))
3375  (simplify
3376   (negate (convert negate_expr_p@1))
3377   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3378        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3379             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3380             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3381            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3382    (convert (negate @1))))
3383  (simplify
3384   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3385   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3386        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3387    (view_convert @1)))
3389  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3390     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3391  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3392       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3394   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3395      irrespective of overflow issues.  */
3396   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3397   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3398   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3399   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3400   (simplify
3401    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3402    (view_convert @1))
3403   (simplify
3404    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3405    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3406         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3407    (negate (view_convert @1))
3408    (view_convert (negate @1))))
3409   (simplify
3410    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3411    (view_convert @0))
3412   (simplify
3413    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3414     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3415          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3416      (negate (view_convert @1))
3417      (view_convert (negate @1))))
3418   (simplify
3419    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3420    (view_convert @1))
3421   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3422   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3423   /* More cases are handled with comparisons.  */
3424   (simplify
3425    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3426    (plus @2 @1))
3427   (simplify
3428    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3429    (minus @2 @1))
3430   (simplify
3431    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3432    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3433         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3434     (pointer_diff @2 @1)))
3435   (simplify
3436    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3437    (plus @1 @2))
3439   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3440      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3441      scalars.  */
3442   (for outer_op (plus minus)
3443    (for inner_op (plus minus)
3444         neg_inner_op (minus plus)
3445     (simplify
3446      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3447                CONSTANT_CLASS_P@2)
3448      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3449      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3450       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3451          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3452       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3453        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3454         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3455         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3456       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3457            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3458        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3459         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3460         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3461        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3462           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3463           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3464        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3465         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3466                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3467                                         type, @1, @2); }
3468          (if (cst)
3469           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3470            (inner_op @0 { cst; } )
3471            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3472            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3473                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3474             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3475             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3476             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3477              (if (utype)
3478               (view_convert (inner_op
3479                              (view_convert:utype @0)
3480                              (view_convert:utype
3481                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3482                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3484   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3485   (for outer_op (plus minus)
3486    (simplify
3487     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3488     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3489     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3490      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3491         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3492      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3493       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3494      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3495           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3496       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3497       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3498        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3499         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3500          (minus { cst; } @0))))))))
3502   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3503      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3504      scalars.  */
3505   (simplify
3506    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3507    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3508    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3509     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3510       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3511     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3512      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3513     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3514          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3515      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3516      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3517       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3518        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3519         (plus { cst; } @0)))))))
3521 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3522 #if GIMPLE
3523   (simplify
3524    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3525     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3526          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3527          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3528          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3529      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3530         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3531      (with
3532       {
3533         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3534                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3535         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3537         wide_int w1
3538           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3539                             TYPE_SIGN (inner_type));
3541         value_range vr;
3542         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3543             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3544           {
3545             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3546             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3547             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3548             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3549           }
3550       }
3551      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3552       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3553      )))
3554 #endif
3556 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3557 #if GIMPLE
3558   (for op (plus minus)
3559    (simplify
3560     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3561      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3562           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3563           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3564           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3565           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3566           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3567        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3568 #endif
3570 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3571    to a simple value.  */
3572   (for op (plus minus)
3573    (simplify
3574     (op (convert @0) (convert @1))
3575      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3576           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3577           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3578           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3579           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3580           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3581       (convert (op! @0 @1)))))
3583   /* ~A + A -> -1 */
3584   (simplify
3585    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3586    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3587     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3589   /* ~A + 1 -> -A */
3590   (simplify
3591    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3592    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3593     (negate (convert @0))))
3595   /* -A - 1 -> ~A */
3596   (simplify
3597    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3598    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3599         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3600         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3601     (bit_not (convert @0))))
3603   /* -1 - A -> ~A */
3604   (simplify
3605    (minus integer_all_onesp @0)
3606    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3607     (bit_not @0)))
3609   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3610   (simplify
3611    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3612     (convert? @0))
3613    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3614         /* For integer types, if A has a smaller type
3615            than T the result depends on the possible
3616            overflow in P + A.
3617            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3618            However, if an overflow in P + A would cause
3619            undefined behavior, we can assume that there
3620            is no overflow.  */
3621         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3622             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3623     (convert @1)))
3624   (simplify
3625    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3626     (convert @0))
3627    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3628         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3629            final type requires a sign- or zero-extension,
3630            then we have to punt - it is not defined which
3631            one is correct.  */
3632         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3633             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3634             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3635     (convert @1)))
3636    (simplify
3637     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3638     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3639        thus sign-extended if necessary.  */
3640     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3641      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3642         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3643         we don't want to diagnose overflow here.  */
3644      (convert (view_convert:stype @1))))
3646   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3647   (simplify
3648    (minus (convert? @0)
3649     (convert (plus:c @@0 @1)))
3650    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3651         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3652         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3653            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3654            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3655            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3656              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3657            so we use the direct path for them.  */
3658         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3659         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3660     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3661      (convert (negate (convert:utype @1))))
3662     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3663          /* For integer types, if A has a smaller type
3664             than T the result depends on the possible
3665             overflow in P + A.
3666             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3667             However, if an overflow in P + A would cause
3668             undefined behavior, we can assume that there
3669             is no overflow.  */
3670          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3671              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3672      (negate (convert @1)))))
3673   (simplify
3674    (minus (convert @0)
3675     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3676    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3677         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3678         /* See above the rationale for this condition.  */
3679         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3680         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3681     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3682      (convert (negate (convert:utype @1))))
3683     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3684          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3685             final type requires a sign- or zero-extension,
3686             then we have to punt - it is not defined which
3687             one is correct.  */
3688          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3689              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3690              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3691      (negate (convert @1)))))
3692    (simplify
3693     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3694     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3695        thus sign-extended if necessary.  */
3696     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3697      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3698         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3699         we don't want to diagnose overflow here.  */
3700      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3702   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3703   (simplify
3704    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3705     (convert (plus:c @0 @2)))
3706    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3707         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3708         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3709         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3710     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3711      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3712     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3713           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3714          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3715              /* For integer types, if A has a smaller type
3716                 than T the result depends on the possible
3717                 overflow in P + A.
3718                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3719                 However, if an overflow in P + A would cause
3720                 undefined behavior, we can assume that there
3721                 is no overflow.  */
3722              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3723                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3724                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3725                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3726      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3727   (simplify
3728    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3729     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3730    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3731         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3732         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3733     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3734      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3735     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3736          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3737             final type requires a sign- or zero-extension,
3738             then we have to punt - it is not defined which
3739             one is correct.  */
3740          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3741              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3742              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3743              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3744              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3745      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3746    (simplify
3747     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3748      (pointer_diff @0 @1))
3749    (simplify
3750     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3751     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3752        thus sign-extended if necessary.  */
3753     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3754      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3755         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3756         we don't want to diagnose overflow here.  */
3757      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3758             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3760 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3761     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3762 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3763      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3764  (for plusminus (plus minus)
3765   (simplify
3766    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3767    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3768         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3769         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3770             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3771             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3772     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3773      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3774         original operand (but not on both).  */
3775      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3776      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3777   )))
3778   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3779   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3780    (simplify
3781     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3782     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3783           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3784           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3785              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3786              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3787              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3788           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3789               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3790                    && expr_not_equal_to (@0,
3791                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3792                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3793                       ? expr_not_equal_to (@2,
3794                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3795                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3796                       : (expr_not_equal_to (@2,
3797                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3798                          && expr_not_equal_to (@2,
3799                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3800                                 + 1))))))
3801          && single_use (@3))
3802      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3803    (simplify
3804     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3805     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3806           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3807           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3808              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3809              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3810              for @0 0 and @2 min.  */
3811           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3812               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3813                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3814                        || expr_not_equal_to (@0,
3815                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3816                   || expr_not_equal_to (@2,
3817                         (plusminus == PLUS_EXPR
3818                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3819                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3820          && single_use (@3))
3821      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3823 #if GIMPLE
3824 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3825    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3826 (simplify
3827  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3828   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3829        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3830        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3831        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3832            || optab_handler (smul_optab,
3833                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3834    (with { tree t = type;
3835            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3836            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3837                                              element_precision (type));
3838            w += 1;
3839            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3840                                         : t, w);
3841            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3842     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3843 (simplify
3844  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3845   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3846        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3847        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3848        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3849        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3850        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3851            || optab_handler (smul_optab,
3852                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3853    (with { tree t = type;
3854            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3855            unsigned int prec = element_precision (type);
3856            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3857            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3858            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3859                                         : t, w);
3860            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3861     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3862 #endif
3864 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3865    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3866    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3867 (for op (bit_ior bit_xor)
3868  (simplify
3869   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3870       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3871   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3872        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3873    (mult @1
3874          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3875  (simplify
3876   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3877         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3878   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3879        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3880        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3881    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3882            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3883                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3884     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3885  (simplify
3886   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3887         @1)
3888   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3889        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3890    (mult @1
3891          { wide_int_to_tree (type,
3892                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3893  (simplify
3894   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3895       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3896   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3897        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3898        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3899        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3900    (with { tree t = type;
3901            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3902              t = unsigned_type_for (t);
3903            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3904            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3905                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3906     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3907  (simplify
3908   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3909         @1)
3910   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3911        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3912        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3913    (with { tree t = type;
3914            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3915              t = unsigned_type_for (t);
3916            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3917            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3918     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3920 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3922 (for minmax (min max)
3923  (simplify
3924   (minmax @0 @0)
3925   @0)
3926 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3927  (simplify
3928   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
3929   @2))
3930 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3931 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3932  (simplify
3933   (minmax @0 @0)
3934   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3935     @0)))
3936 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3937 (simplify
3938  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3939  @1)
3940 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3941 (simplify
3942  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3943  @1)
3944 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3945 (simplify
3946  (max:c @0 (negate @0))
3947  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3948       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3949           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3950   (abs @0)))
3951 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3952 (simplify
3953  (min:c @0 (negate @0))
3954  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3955       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3956           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3957   (negate (abs @0))))
3958 (simplify
3959  (min @0 @1)
3960  (switch
3961   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3962        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3963        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3964    @1)
3965   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3966        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3967        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3968    @0)))
3969 (simplify
3970  (max @0 @1)
3971  (switch
3972   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3973        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3974        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3975    @1)
3976   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3977        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3978        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3979    @0)))
3981 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3982 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3983 (simplify
3984  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3985   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3986    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3987     @2
3988     @0)))
3990 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3991 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3992 (simplify
3993  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3994   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3995    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3996     @0
3997     @2)))
3999 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
4000    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
4001 (for minmax (min max)
4002      cmp (lt gt)
4003  (simplify
4004   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
4005   (with
4006    {
4007      poly_int64 off0, off1;
4008      tree base0, base1;
4009      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
4010                                   off0, off1, GENERIC);
4011    }
4012    (if (equal == 1)
4013     (if (minmax == MIN_EXPR)
4014      (if (known_le (off0, off1))
4015       @2
4016       (if (known_gt (off0, off1))
4017        @3))
4018      (if (known_ge (off0, off1))
4019       @2
4020       (if (known_lt (off0, off1))
4021        @3)))))))
4023 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
4024    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
4025 (for minmax (min max)
4026  (simplify
4027   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
4028   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4029        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
4030        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
4031        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
4032    (minmax @1 (convert @2)))))
4034 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4035  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
4036     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
4037  (simplify
4038   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
4039    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
4040        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
4041        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4042    @0)))
4043 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
4044    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
4045    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
4046    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
4047    worry about it either.  */
4048 (if (flag_finite_math_only)
4049  (simplify
4050   (FMIN_ALL @0 @1)
4051   (min @0 @1))
4052  (simplify
4053   (FMAX_ALL @0 @1)
4054   (max @0 @1)))
4055 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
4056 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
4057      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
4058  (simplify
4059   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
4060   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4061        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4062            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4063    (negate (maxmin @0 @1)))))
4064 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
4065    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
4066 (for minmax (min max)
4067  maxmin (max min)
4068  (simplify
4069   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
4070   (bit_not (maxmin @0 @1)))
4071 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
4072 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
4073  (simplify
4074   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
4075   (maxmin @0 (bit_not @1))))
4077 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
4078 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
4079 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
4080 (for minmax (min min min min max max max max)
4081      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
4082      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
4083  (simplify
4084   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
4085   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4086    (out @0 @1))))
4087 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
4088    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
4089 (for cmp (eq ne)
4090  (simplify
4091   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4092   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4093                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4094    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4095    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4096                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4097     (cmp @0 @2)))))
4098 (for cmp (eq ne)
4099  (simplify
4100   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4101   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4102                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4103    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4104    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4105                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4106     (cmp @0 @2)))))
4108 /* X <= MAX(X, Y) -> true
4109    X > MAX(X, Y) -> false 
4110    X >= MIN(X, Y) -> true
4111    X < MIN(X, Y) -> false */
4112 (for minmax (min     min     max     max     )
4113      cmp    (ge      lt      le      gt      )
4114  (simplify
4115   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
4116   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4118 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4119 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4120      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4121      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4122  (simplify
4123   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4124   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4126 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4127    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4128    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4129 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4130 (simplify
4131  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4132  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4133       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4134   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4135 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4136 (simplify
4137  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4139       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4140   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4141 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4142 (simplify
4143  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4144  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4145       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4146   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4148 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4149 (simplify
4150   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4151   (max @2 @1))
4153 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4154 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4155  (simplify
4156   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4157             integer_zerop)
4158         @1
4159         (op:c @2 @1))
4160   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4161        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4162        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4163        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4165 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4166 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4167  (simplify
4168   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4169             integer_zerop)
4170        (op:c @2 @1)
4171         @1)
4172   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4173        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4174        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4175        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4177 /* ?: Value replacement. */
4178 /* a == 0 ? b : b + a  -> b + a */
4179 (for op (plus bit_ior bit_xor)
4180  (simplify
4181   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op:c@2 @1 @0))
4182    @2))
4183 /* a == 0 ? b : b - a  -> b - a */
4184 /* a == 0 ? b : b ptr+ a  -> b ptr+ a */
4185 /* a == 0 ? b : b shift/rotate a -> b shift/rotate a */
4186 (for op (lrotate rrotate lshift rshift minus pointer_plus)
4187  (simplify
4188   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op@2 @1 @0))
4189    @2))
4191 /* a == 1 ? b : b / a  -> b / a */
4192 (for op (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
4193  (simplify
4194   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op@2 @1 @0))
4195    @2))
4197 /* a == 1 ? b : a * b -> a * b */
4198 (for op (mult)
4199  (simplify
4200   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op:c@2 @1 @0))
4201    @2))
4203 /* a == -1 ? b : a & b -> a & b */
4204 (for op (bit_and)
4205  (simplify
4206   (cond (eq @0 integer_all_onesp) @1 (op:c@2 @1 @0))
4207    @2))
4209 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4211 (for rotate (lrotate rrotate)
4212  (simplify
4213   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4214   @0))
4216 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4217 (simplify
4218  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4219  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4220   @0))
4222 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4223 (simplify
4224  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4225  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4226   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4227   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4229 (simplify
4230  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4231  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4232       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4233          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4234          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4235       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4236       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4237       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4238       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4239       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4240           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4241                         TYPE_PRECISION (type)
4242                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4243   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4245 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4246    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4247    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4248 (simplify
4249  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4250  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4251   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4252    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4253    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4254     (with {
4255       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4256       tree stype = NULL_TREE;
4257       if (width <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
4258         stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4259      }
4260      (if (stype && (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype)))
4261       (convert (convert:stype @0))))))))
4263 /* Optimize x >> x into 0 */
4264 (simplify
4265  (rshift @0 @0)
4266   { build_zero_cst (type); })
4268 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4269  (simplify
4270   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4271   (non_lvalue @0))
4272  (simplify
4273   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4274   @0)
4275  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4276     if vector2 is uniform.  */
4277  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4278   (simplify
4279    (shiftrotate @0 vec@1)
4280    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4281     (if (tem)
4282      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4284 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4285    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4286 #if GIMPLE
4287 (for shift (lshift rshift)
4288  (simplify
4289   (shift @0 SSA_NAME@1)
4290    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4291     (with {
4292       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4293       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4294      }
4295      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4296       @0)))))
4297 #endif
4299 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4300    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4301 (simplify
4302  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4303  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4304                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4305                                            element_precision (type)), @1); }))
4307 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4308 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4309  (simplify
4310   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4311   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4312    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4313         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4314         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4315         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4316     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4317                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4318      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4319         being well defined.  */
4320      (if (low >= prec)
4321       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4322        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4323        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4324         { build_zero_cst (type); }
4325         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4326       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4329 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4330 (simplify
4331  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4332   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4333    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4334    { build_zero_cst (type); }))
4336 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4337    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4338    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4339    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4340 (for cmp (ne eq)
4341      icmp (eq ne)
4342  (simplify
4343   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4344    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4345            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4346     (if (c1 < c2)
4347      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4348      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4349  (simplify
4350   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4351    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4352     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4353             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4354      (if (c1 > c2)
4355       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4356       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4357  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4358  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4359  (simplify
4360   (cmp (rshift integer_onep@1 @0) integer_zerop)
4361    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4362     (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4364 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4365    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4366    if CST2 != 0.  */
4367 (for cmp (ne eq)
4368  (simplify
4369   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4370   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4371    (if (cand < 0
4372         || (!integer_zerop (@2)
4373             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4374     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4375     (if (!integer_zerop (@2)
4376          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4377      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4379 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4380         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4381 (for cmp (ne eq)
4382  (simplify
4383   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4384   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4385        && tree_to_shwi (@1) > 0
4386        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4387     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4388       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4389       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4390               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4391               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4392         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4393              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4394  (simplify
4395   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4396   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4397        && tree_to_shwi (@1) > 0
4398        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4399     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4400             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4401             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4402             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4403             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4404             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4405       (if ((c2 & c3) != c3)
4406         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4407         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4408           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4409             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4410             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4411                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4412           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4413             (switch
4414               (if ((c2 & smask) == 0)
4415                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4416                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4417               (if ((c3 & smask) == 0)
4418                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4419                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4420               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4421                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4422               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4423                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4425 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4426         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4427    if the new mask might be further optimized.  */
4428 (for shift (lshift rshift)
4429  (simplify
4430   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4431            INTEGER_CST@2)
4432    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4433         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4434         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4435         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4436         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4437     (with
4438      {
4439        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4440        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4441        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4442        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4443        unsigned int prec;
4445        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4446          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4447        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4448                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4449          {
4450            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4451            tree arg00 = @0;
4452            /* See if more bits can be proven as zero because of
4453               zero extension.  */
4454            if (@3 != @0
4455                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4456              {
4457                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4458                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4459                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4460                  {
4461                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4462                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4463                    if (shiftc < prec)
4464                      shift_type = inner_type;
4465                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4466                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4467                       is all ones.  */
4468                  }
4469              }
4470            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4471            if (shiftc < prec)
4472              {
4473                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4474                zerobits <<= prec - shiftc;
4475              }
4476            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4477               can contain actually sign bits, so no transformation is
4478               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4479               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4480            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4481                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4482              {
4483                if ((mask & zerobits) == 0)
4484                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4485                else
4486                  zerobits = 0;
4487              }
4488          }
4489      }
4490      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4491      (if ((mask & zerobits) == mask)
4492       { build_int_cst (type, 0); }
4493       (with { newmask = mask | zerobits; }
4494        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4495         (with
4496          {
4497            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4498               mode's mask.  */
4499            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4500                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4501              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4502                break;
4503          }
4504          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4505               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4506           (with
4507            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4508            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4509             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4510              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4511              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4513 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4514 (for cmp (ne eq)
4515        icmp (eq ne)
4516  (simplify
4517   (cmp
4518    (bit_and
4519     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4520   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4521    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4522                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4524 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4525    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4526 (for shift (lshift rshift)
4527  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4528   (simplify
4529    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4530    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4531     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4532      (if (mask)
4533       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4535 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4536 (simplify
4537  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4538   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4539        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4540            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4541            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4542    (with
4543     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4544      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4546 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4547    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4548 (for rotate (lrotate rrotate)
4549  (simplify
4550   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4551    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4552          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4553          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4554         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4555             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4556     (with
4557      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4558       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4560 (for cmp (eq ne)
4561  (for rotate (lrotate rrotate)
4562       invrot (rrotate lrotate)
4563   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4564   (simplify
4565    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4566    (cmp @1 @2))
4567   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4568   (simplify
4569    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4570    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4571   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4572   (simplify
4573    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4574     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4575      (cmp @0 @2)))))
4577 /* Narrow a lshift by constant.  */
4578 (simplify
4579  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4580  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4581       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4582       && !integer_zerop (@2)
4583       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4584   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4585        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4586    (lshift (convert @1) @2)
4587    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4588     { build_zero_cst (type); }))))
4590 /* Simplifications of conversions.  */
4592 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4593 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4594  (simplify
4595   (cvt @0)
4596   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4597        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4598    @0)))
4600 /* Contract view-conversions.  */
4601 (simplify
4602   (view_convert (view_convert @0))
4603   (view_convert @0))
4605 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4606    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4607 (simplify
4608   (view_convert @0)
4609   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4610        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4611        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4612    (convert @0)))
4614 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4615    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4616 (simplify
4617   (view_convert (convert@0 @1))
4618   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4619        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4620        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4621        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4622            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4623                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4624    (view_convert @1)))
4626 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4627 (simplify
4628   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4629   (with
4630    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4631                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4632    (switch
4633     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4634      { build_zero_cst (type); })
4635     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4636          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4637          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4638                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4639                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4640      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4642 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4643    barriers can be removed.  */
4644 (simplify
4645  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4646  @0)
4647 (simplify
4648  (paren (paren@1 @0))
4649  @1)
4651 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4652 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4653  (for icvt (convert float)
4654   (simplify
4655    (ocvt (icvt@1 @0))
4656    (with
4657     {
4658       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4659       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4660       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4661       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4662       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4663       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4664       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4665       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4666       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4667       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4668       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4669       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4670       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4671       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4672       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4673       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4674       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4675       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4676       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4677       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4678     }
4679    (switch
4680     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4681        handled below, if we are converting something to its own
4682        type via an object of identical or wider precision, neither
4683        conversion is needed.  */
4684     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4685           || (GENERIC
4686               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4687          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4688              || (inter_float && final_float))
4689          && inter_prec >= final_prec)
4690      (ocvt @0))
4692     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4693        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4694        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4695        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4696        then we sometimes need the middle conversion.  */
4697     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4698          && (final_int || final_float)
4699          && inter_prec >= inside_prec
4700          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4701      (ocvt @0))
4703     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4704        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4705        final conversion does not change precision we can drop the
4706        intermediate conversion.  */
4707     (if (inside_int && inter_int && final_int
4708          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4709               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4710              || final_prec == inter_prec))
4711      (ocvt @0))
4713     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4714         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4715         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4716         - the intermediate type is narrower than both initial and
4717           final, or
4718         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4719           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4720         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4721           intermediate and final types differ, or
4722         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4723           initial and intermediate types differ.  */
4724     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4725          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4726          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4727          && ! (inside_int && inter_int
4728                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4729                && inter_prec < final_prec)
4730          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4731              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4732          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4733          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4734      (ocvt @0))
4736    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4737       can be converted to `(outer:M) a`
4738       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4739       as the final is either a truncation from the original or just
4740       a sign change of the type. */
4741    (if (inside_int && inter_int && final_int
4742         && final_prec <= inside_prec
4743         && inter_prec >= inside_prec)
4744     (convert @0))
4746     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4747        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4748     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4749          && final_int && inter_int && inside_int
4750          && final_prec == inside_prec
4751          && final_prec > inter_prec
4752          && inter_unsignedp)
4753      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4754                               (inside_type,
4755                                wi::mask (inter_prec, false,
4756                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4758     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4759        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4760        floating-point conversion.  */
4761     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4762          && inside_int && inter_float && final_int &&
4763          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4764          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4765      (convert @0)))))))
4767 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4768    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4769    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4770 #if GIMPLE
4771 (simplify
4772    (float (fix_trunc @0))
4773    (if (!flag_trapping_math
4774         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4775         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4776                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4777       (IFN_TRUNC @0)))
4778 #endif
4780 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4781    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4782    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4783 (simplify
4784   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4785   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4786        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4787        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4788        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4789                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4790    (convert @0)))
4793 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4794 (simplify
4795   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4796   (convert @0))
4798 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4799 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4800      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4801   (simplify
4802    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4803    @0))
4805 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4806 (simplify
4807   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4808   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4809     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4811 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4812 (for op (plus minus)
4813  (simplify
4814   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4815   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4816        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4817    (with
4818      {
4819        wi::overflow_type overflow;
4820        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4821                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4822      }
4823      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4824          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4825       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4826       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4827        (convert (op (convert:utype @0)
4828                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4830 /* Canonicalization of binary operations.  */
4832 /* Convert X + -C into X - C.  */
4833 (simplify
4834  (plus @0 REAL_CST@1)
4835  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4836   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4837    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4838     (minus @0 { tem; })))))
4840 /* Convert x+x into x*2.  */
4841 (simplify
4842  (plus @0 @0)
4843  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4844   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4845   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4846    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4848 /* 0 - X  ->  -X.  */
4849 (simplify
4850  (minus integer_zerop @1)
4851  (negate @1))
4852 (simplify
4853  (pointer_diff integer_zerop @1)
4854  (negate (convert @1)))
4856 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4857    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4858    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4859 (simplify
4860  (minus real_zerop@0 @1)
4861  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4862   (negate @1)))
4864 /* Transform x * -1 into -x.  */
4865 (simplify
4866  (mult @0 integer_minus_onep)
4867  (negate @0))
4869 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4870    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4871 (simplify
4872  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4873  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4874       && single_use (@3)
4875       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4876   (mult (mult @0 @2) @1)))
4878 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4879    number.  */
4880 (match compositional_complex
4881  (convert? (complex @0 @1)))
4883 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4884 (simplify
4885  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4886  @0)
4887 (simplify
4888  (realpart (complex @0 @1))
4889  @0)
4890 (simplify
4891  (imagpart (complex @0 @1))
4892  @1)
4894 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4895 (simplify
4896  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4897  (convert (realpart @0)))
4898 (simplify
4899  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4900  (convert (negate (imagpart @0))))
4901 (for part (realpart imagpart)
4902  (for op (plus minus)
4903   (simplify
4904    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4905    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4906 (simplify
4907  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4908  (convert (COS @0)))
4909 (simplify
4910  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4911  (convert (SIN @0)))
4913 /* conj(conj(x)) -> x  */
4914 (simplify
4915  (conj (convert? (conj @0)))
4916  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4917   (convert @0)))
4919 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4920 (simplify
4921  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4922  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4923   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4925 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4926 (for bswap (BSWAP)
4927  (simplify
4928   (bswap (bswap @0))
4929   @0)
4930  (simplify
4931   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4932   (bit_not @0))
4933  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4934   (simplify
4935    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4936    (bitop @0 (bswap @1))))
4937  (for cmp (eq ne)
4938   (simplify
4939    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4940    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4941     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4942   (simplify
4943    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4944    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4945     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4946  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4947  (simplify
4948   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4949            INTEGER_CST@3)
4950    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4951         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4952         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4953     (with
4954      {
4955       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4956       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4957       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4958       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4959       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4960      }
4961      (if (bits < prec
4962           && mask < (256u>>lo)
4963           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4964       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4965        (if (ns == 0)
4966         (bit_and (convert @1) @3)
4967         (with
4968          {
4969           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4970           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4971          }
4972          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4973  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4974  (simplify
4975   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4976    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4977         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4978         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4979     (with
4980      {
4981       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4982       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4983       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4984          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4985          the original shift.  */
4986       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4987      }
4988      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4989         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4990      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4991           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4992           && TYPE_UNSIGNED (type)
4993           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4994       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4995        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4996       (if (bits + 8 == prec)
4997        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4998         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4999         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
5000        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
5001         (with 
5002          {
5003           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
5004           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
5005                                        : signed_char_type_node;
5006          }
5007          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
5008  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
5009  (simplify
5010   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5011    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5012         && tree_fits_uhwi_p (@1)
5013         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
5014     (with
5015      {
5016       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5017       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
5018       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
5019      }
5020      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
5023 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
5025 /* Simplify constant conditions.
5026    Only optimize constant conditions when the selected branch
5027    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
5028    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
5029    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
5030    this one as we depend on doing this transform before possibly
5031    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
5032    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
5033    genmatch cannot handle.  */
5034 (simplify
5035  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
5036  (if (integer_zerop (@0))
5037   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
5038    @2)
5039   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
5040    @1)))
5041 (simplify
5042  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
5043  (if (integer_all_onesp (@0))
5044   @1
5045   (if (integer_zerop (@0))
5046    @2)))
5048 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
5049 (for op (negate bit_not abs absu)
5050  (simplify
5051   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
5052   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
5054 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
5055    and the target's truth type is the same as we already have.  */
5056 (simplify
5057  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5058  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5059       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
5060   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
5062 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
5063 (simplify
5064  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5065  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5066       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5067                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5068       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
5069   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
5071 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
5072 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
5073          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
5074          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
5075 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
5076  (simplify
5077   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
5078   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
5080 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
5081  (simplify
5082   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
5083   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
5084  (simplify
5085   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
5086   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
5088 #if GIMPLE
5089 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
5090  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
5091            INTEGER_CST@1)
5092  (with {
5093          int ibit = tree_log2 (@0);
5094          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5095        }
5096   (if (ibit == ibit2
5097       && ibit >= 0
5098       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5100 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5101  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
5102           INTEGER_CST@1)
5103  (with {
5104          int ibit = tree_log2 (@0);
5105          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5106        }
5107   (if (ibit == ibit2
5108       && ibit >= 0
5109       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5111 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5112  (bit_and:c
5113   (convert1?@4
5114    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
5115   (convert2? @0))
5116  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5118 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5119  (bit_and:c
5120   (convert1?@4
5121    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
5122   (convert2? @0))
5123  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5125 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5126  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
5127             INTEGER_CST@1)
5128  (with {
5129          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5130                                               TYPE_PRECISION(type)));
5131          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5132        }
5133   (if (ibit == ibit2
5134       && ibit >= 0
5135       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5137 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5138  (bit_and@4
5139   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
5140   INTEGER_CST@1)
5141  (with {
5142          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5143                                               TYPE_PRECISION(type)));
5144          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5145        }
5146   (if (ibit == ibit2
5147       && ibit >= 0
5148       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5150 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5151  (bit_and:c
5152   (convert1?@3
5153    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5154   (convert2? @0))
5155  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5157 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5158  (bit_and:c
5159   (convert1?@3
5160    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5161   (convert2? @0))
5162   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5164 #endif
5166 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5167    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5168    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5169 #if GIMPLE
5170 /* These can only be done in gimple as fold likes to convert:
5171    (CMP) & N into (CMP) ? N : 0
5172    and we try to match the same pattern again and again. */
5173 (simplify
5174  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5175  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5176   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5177 (simplify
5178  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5179  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5180   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5181 (simplify
5182  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5183  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5184   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5185 (simplify
5186  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5187  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5188   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5190 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5191 (simplify
5192  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5193  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5194   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5195 (simplify
5196  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5197  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5198   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5199 (simplify
5200  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5201  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5202   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5203 (simplify
5204  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5205  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5206   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5207 #endif
5209 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5210    types are compatible.  */
5211 (simplify
5212  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5213  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5214       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5215   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5216    (bit_not @0)
5217    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5218     @0))))
5220 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5221 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5222    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5223 #if GIMPLE
5224 (simplify
5225  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5226  (switch
5227   (if (integer_zerop (@2))
5228    (switch
5229     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types.  */
5230     (if (integer_onep (@1))
5231      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5232     /* a ? -1 : 0 -> -a.  */
5233     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5234      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5235       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5236       (convert (convert:boolean_type_node @0))
5237       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5238        (with {
5239           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5240                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5241         }
5242         (convert (negate (convert:intt (convert:boolean_type_node @0)))))
5243        (negate (convert:type (convert:boolean_type_node @0))))))
5244     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5245     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5246      (with {
5247        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5248       }
5249       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))))
5250   (if (integer_zerop (@1))
5251    (switch
5252     /* a ? 0 : 1 -> !a.  */
5253     (if (integer_onep (@2))
5254      (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; })))
5255     /* a ? 0 : -1 -> -(!a).  */
5256     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5257      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5258       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5259       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; }))
5260       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5261        (with {
5262           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5263                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5264         }
5265         (convert (negate (convert:intt (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5266                                                 { boolean_true_node; })))))
5267        (negate (convert:type (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5268                                       { boolean_true_node; }))))))
5269     /* a ? 0 : powerof2cst -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5270     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5271      (with {
5272        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5273       }
5274       (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5275                                 { boolean_true_node; })) { shift; })))))))
5277 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5278    for unsigned types. */
5279 (simplify
5280  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5281  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5282       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5283   (convert (eq @0 @1))
5287 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5288    for unsigned types. */
5289 (simplify
5290  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5291  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5292       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5293   (convert (eq @0 @1))
5297 /* `(a == CST) & a` can be simplified to `0` or `(a == CST)` depending
5298    on the first bit of the CST.  */
5299 (simplify
5300  (bit_and:c (convert@2 (eq @0 INTEGER_CST@1)) (convert? @0))
5301  (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
5302   @2
5303   { build_zero_cst (type); }))
5305 /* Optimize
5306    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5307    x_5 == cstN ? cst4 : cst3
5308    # op is == or != and N is 1 or 2
5309    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5310    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5311    of cst3 and cst4 is smaller.
5312    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5313 (for eqne (ne eq)
5314  (simplify
5315   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5316   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5317        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5318        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5319            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5320    (with {
5321      value_range r;
5322      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5323      if (r.undefined_p ())
5324        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5326      wide_int min = r.lower_bound ();
5327      wide_int max = r.upper_bound ();
5328     }
5329     (if (min + 1 == max
5330          && (wi::to_wide (@1) == min
5331              || wi::to_wide (@1) == max))
5332      (with {
5333        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5334        tree type1;
5335        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5336          std::swap (arg0, arg1);
5337        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5338          type1 = TREE_TYPE (@0);
5339        else
5340          type1 = type;
5341        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5342        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5343        if (TREE_CODE (type1) == BOOLEAN_TYPE)
5344         type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5345        min = wide_int::from (min, prec,
5346                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5347        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5348                                     TYPE_SIGN (type));
5349        enum tree_code code;
5350        wi::overflow_type ovf;
5351        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5352          {
5353            code = PLUS_EXPR;
5354            a -= min;
5355            if (!unsign)
5356              {
5357                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5358                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5359                   and if yes, force unsigned type.  */
5360                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5361                if (ovf)
5362                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5363              }
5364          }
5365        else
5366          {
5367            code = MINUS_EXPR;
5368            a += min;
5369            if (!unsign)
5370              {
5371                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5372                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5373                   values and if yes, force unsigned type.  */
5374                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5375                if (ovf)
5376                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5377              }
5378          }
5379        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5380       }
5381       (if (code == PLUS_EXPR)
5382        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5383        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0))))))))))
5384 #endif
5386 (simplify
5387  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5388  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5389       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5390   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5392 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5393    be extended.  */
5394 /* This pattern implements two kinds simplification:
5396    Case 1)
5397    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5398      1) Conversions are type widening from smaller type.
5399      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5400      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5401    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5402    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5403    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5404    referred var is always benefitial for complicated cases.
5406    Case 2)
5407    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5408 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5409  (simplify
5410   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5411   (with
5412    {
5413      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5414      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5415      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5417      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5418          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5419          && (types_match (c1_type, from_type)
5420              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5421                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5422                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5423          && (types_match (c2_type, from_type)
5424              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5425                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5426                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5427        {
5428          if (cmp != EQ_EXPR)
5429            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5430          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5431          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5432            code = EQ_EXPR;
5433        }
5434    }
5435    (if (code == MAX_EXPR)
5436     (convert (max @1 (convert @2)))
5437     (if (code == MIN_EXPR)
5438      (convert (min @1 (convert @2)))
5439      (if (code == EQ_EXPR)
5440       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5441                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5443 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5445      1) OP is PLUS or MINUS.
5446      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5447      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5449    This pattern also handles special cases like:
5451      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5452         integer zero.  In this case,
5453           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5454           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5455      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5456         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5457         code.
5459    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5460    simplified at the moment because C standard requires additional
5461    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5462    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5463 (for op (plus minus)
5464  (for cmp (lt le gt ge)
5465   (simplify
5466    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5467    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5468     (if (types_match (from_type, to_type)
5469          /* Check if it is special case A).  */
5470          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5471              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5472              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5473              && integer_zerop (@1)
5474              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5475      (with
5476       {
5477         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5478         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5479         wide_int real_c1;
5480         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5481         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5482         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5483         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5485         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5486             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5487             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5488         if (!types_match (from_type, to_type))
5489           {
5490             if (cmp_code == LT_EXPR)
5491               cmp_code = GT_EXPR;
5492             if (cmp_code == GE_EXPR)
5493               cmp_code = LE_EXPR;
5494             c1 = wi::max_value (to_type);
5495           }
5496         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5497            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5498            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5499            if it is undefined.  */
5500         if (op == PLUS_EXPR)
5501           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5502         else
5503           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5505         code = cmp_code;
5506         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5507           {
5508             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5509                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5510             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5511                 && !overflow)
5512               {
5513                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5514                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5515                   code = LT_EXPR;
5516                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5517                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5518                   code = GE_EXPR;
5519               }
5520             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5521                 && !overflow)
5522               {
5523                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5524                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5525                   code = LE_EXPR;
5526                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5527                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5528                   code = GT_EXPR;
5529               }
5530             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5531               {
5532                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5533                   code = MIN_EXPR;
5534                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5535                   code = MAX_EXPR;
5536               }
5537           }
5538       }
5539       (if (code == MAX_EXPR)
5540        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5541            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5542        (if (code == MIN_EXPR)
5543         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5544             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5546 #if GIMPLE
5547 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5548    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5549    some extra constraints.  */
5550 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5551  (simplify
5552   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5553         (convert3? @0) (convert4? @1))
5554   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5555        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5556            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5557             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5558             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5559             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5560             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5561            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5562            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5563                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5564    (switch
5565     (if (cmp == EQ_EXPR)
5566      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5567       (view_convert @c1)
5568       (convert @c1)))
5569     (if (cmp == NE_EXPR)
5570      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5571       (view_convert @c0)
5572       (convert @c0)))
5573     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5574      (if (!HONOR_NANS (type))
5575       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5576        (view_convert (min @c0 @c1))
5577        (convert (min @c0 @c1)))))
5578     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5579      (if (!HONOR_NANS (type))
5580       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5581        (view_convert (max @c0 @c1))
5582        (convert (max @c0 @c1)))))
5583     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5584      (if (!HONOR_NANS (type))
5585       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5586        (view_convert @c1)
5587        (convert @c1))))
5588     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5589      (if (!HONOR_NANS (type))
5590       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5591        (view_convert @c0)
5592        (convert @c0))))))))
5593 #endif
5595 (for cnd (cond vec_cond)
5596  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5597  (simplify
5598   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5599   @2)
5600  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5601  (simplify
5602   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5603   @2)
5604  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5605  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5606  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5607  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5608  (for op (bit_and bit_ior min max)
5609   (simplify
5610    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5611    @2))
5612  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5613  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5614  (for op (mult plus)
5615   (simplify
5616    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5617    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5618     @2)))
5619  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5620  (simplify
5621   (cnd (ne:c @0 @1) (plus@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5622   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5623    @2))
5626 /* These was part of minmax phiopt.  */
5627 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5628    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5629 (for minmax (min max)
5630  (for cmp (lt le gt ge ne)
5631   (simplify
5632    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5633    (with
5634     {
5635       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5636     }
5637     (if (code == MIN_EXPR)
5638      (minmax (min @1 @2) @4)
5639      (if (code == MAX_EXPR)
5640       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5642 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5643 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5644      minmax (min min max max)
5645  (simplify
5646   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5647    (with
5648     {
5649       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5650     }
5651     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5652          && code == MIN_EXPR
5653          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5654      (min @2 @4)
5655      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5656           && code == MAX_EXPR
5657           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5658       (max @2 @4))))))
5660 #if GIMPLE
5661 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5662    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5663    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5664    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5665 (simplify
5666  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5667  (switch
5668   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5669   (if (integer_zerop (@2))
5670    (bit_and (convert @0) @1))
5671   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5672   (if (integer_zerop (@1))
5673    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5674   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5675   (if (integer_onep (@1))
5676    (bit_ior (convert @0) @2))
5677   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5678   (if (integer_onep (@2))
5679    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5682 #endif
5684 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5685 (simplify
5686  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5687  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5688       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5689           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5690       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5691   @3))
5693 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5694 (simplify
5695  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5696  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5697   @3))
5699 /* X != C1 ? abs(X) : C2 simplifies to abs(x) when abs(C1) == C2. */
5700 (for op (abs absu)
5701  (simplify
5702   (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (op@3 @0) INTEGER_CST@2)
5703   (if (wi::abs (wi::to_wide (@1)) == wi::to_wide (@2))
5704    (if (op != ABSU_EXPR && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5705     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5706      (convert (absu:utype @0)))
5707     @3))))
5709 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5710    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5711 (simplify
5712  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5713  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5714   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5716 (for cnd (cond vec_cond)
5717  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5718  (simplify
5719   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5720   (cnd @0 @1 @3))
5721  (simplify
5722   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5723   (cnd @0 @1 @3))
5724  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5725  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5726     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5727     The following is still important to merge then and else arm cases
5728     from if-conversion.  */
5729  (simplify
5730   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5731   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5732    (cnd @0 @1 @3)))
5733  (simplify
5734   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5735   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5736    (cnd @0 @3 @4)))
5738  /* A ? B : B -> B.  */
5739  (simplify
5740   (cnd @0 @1 @1)
5741   @1)
5743  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5744  (simplify
5745   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5746   (cnd @0 @2 @1)))
5748 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison.
5750    None of these transformations work for modes with signed
5751    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5752    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5753    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5754    even though the original expressions could be positive or
5755    negative, depending on the sign of A.
5757    Note that all these transformations are correct if A is
5758    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5760 (for cnd (cond vec_cond)
5761  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5762  (for cmp (eq uneq)
5763   (simplify
5764    (cnd (cmp @0 zerop) @2 (negate@1 @2))
5765     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5766          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5767      @1))
5768   (simplify
5769    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @2))
5770     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5771          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5772      @1))
5774  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5775  (for cmp (ne ltgt)
5776   (simplify
5777    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5778     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5779          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5780      @1))
5781   (simplify
5782    (cnd (cmp @0 zerop) @1 integer_zerop)
5783     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5784          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5785      @1))
5787  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5788  (for cmp (ge gt)
5789   (simplify
5790    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5791     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5792          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5793          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5794      (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5795       (absu:type @0)
5796       (abs @0)))))
5797  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5798  (for cmp (le lt)
5799   (simplify
5800    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5801     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5802          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5803          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5804      (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5805            && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5806           || TYPE_UNSIGNED (type))
5807       (with {
5808         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE(@0));
5809        }
5810        (convert (negate (absu:utype @0))))
5811        (negate (abs @0)))))
5814  /* (A - B) == 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (B - A) */
5815  (for cmp (eq uneq)
5816   (simplify
5817    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus@3 @2 @1))
5818    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5819     @3))
5820   (simplify
5821    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) integer_zerop (minus@3 @2 @1))
5822    @3)
5824  /* (A - B) != 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (A - B) */
5825  (for cmp (ne ltgt)
5826   (simplify
5827    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5828    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5829     @0))
5830   (simplify
5831    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) @0 integer_zerop)
5832    @0)
5834  /* (A - B) >=/> 0 ? (A - B) : (B - A)    same as abs (A - B) */
5835  (for cmp (ge gt)
5836   (simplify
5837    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5838    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5839         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5840     (abs @0))))
5841  /* (A - B) <=/< 0 ? (A - B) : (B - A)    same as -abs (A - B) */
5842  (for cmp (le lt)
5843   (simplify
5844    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5845    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5846         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5847     (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5848          && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5849      (with {
5850         tree utype = unsigned_type_for (type);
5851       }
5852       (convert (negate (absu:utype @0))))
5853       (negate (abs @0)))))
5857 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5858 (simplify
5859  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5860  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5861       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5862       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5863       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5864       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5865   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5867 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5868    return all -1 or all 0 results.  */
5869 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5870    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5871 (simplify
5872  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5873  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5874       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5875                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5876       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5877           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5878   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5880 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
5881 (simplify
5882  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5883  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5884       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5885                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5886       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5887           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5888   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5891 /* Simplifications of comparisons.  */
5893 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
5894    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
5895    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
5896 (for cmp  (le gt)
5897      acmp (lt ge)
5898  (simplify
5899   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5900   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5901    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
5902      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5903                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5904                                                      wi::to_wide (cst)
5905                                                      + 1)); })))))
5906 (for cmp  (ge lt)
5907      acmp (gt le)
5908  (simplify
5909   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5910   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5911    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
5912     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5913                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5914                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
5916 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
5917    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
5918    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
5919    that with expression code iteration.  */
5920 (for cmp (tcc_comparison)
5921      icmp (inverted_tcc_comparison)
5922      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
5923  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
5924     and handle some more cases by using
5925       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
5926     here but for that genmatch would need to "inline" that.
5927     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
5928  (simplify
5929   (bit_not (cmp @0 @1))
5930   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5931        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
5932    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
5933       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
5934       a computed operator in the replacement tree thus we have
5935       to play the trick below.  */
5936    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5937              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5938     (if (ic == icmp)
5939      (icmp @0 @1)
5940      (if (ic == ncmp)
5941       (ncmp @0 @1))))))
5942  (simplify
5943   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
5944   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5945             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5946    (if (ic == icmp)
5947     (icmp @0 @1)
5948     (if (ic == ncmp)
5949      (ncmp @0 @1)))))
5950  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
5951  (simplify
5952   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5953   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5954    (cmp @0 @1)))
5955  (simplify
5956   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5957   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5958    (cmp @0 @1)))
5959  (simplify
5960   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5961   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5962    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5963              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5964     (if (ic == icmp)
5965      (icmp @0 @1)
5966      (if (ic == ncmp)
5967       (ncmp @0 @1))))))
5968  (simplify
5969   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5970   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5971    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5972              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5973     (if (ic == icmp)
5974      (icmp @0 @1)
5975      (if (ic == ncmp)
5976       (ncmp @0 @1)))))))
5978 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
5979    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
5980    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
5981    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
5982    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
5983 (for cmp (eq ne)
5984  (for sub (minus pointer_diff)
5985   (simplify
5986    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
5987    (if (single_use (@2))
5988     (cmp @0 @1)))))
5990 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
5991    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
5992 (for cmp (lt ge)
5993  (simplify
5994   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
5995    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5996         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5997         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5998     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5999 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
6000    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
6001 (simplify
6002  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
6003   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6004        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6005        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6006    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6008 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
6009    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
6010    often enough for folding it to be of value.  One example is in
6011    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
6012 (for cmp (simple_comparison)
6013      scmp (swapped_simple_comparison)
6014  (simplify
6015   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
6016   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
6017   (if (integer_zerop (@1))
6018    (cmp @1 @2)
6019    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6020         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6021         && single_use (@3))
6022     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
6023     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
6024      (scmp @0 @2)
6025      (cmp @0 @2))))))
6027 /* For integral types with undefined overflow fold
6028    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
6029    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
6030    Z / 2^n Z.  */
6031 (for cmp (eq ne)
6032  (simplify
6033   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6034   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6035        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6036        && wi::to_wide (@1) != 0)
6037    (with { widest_int quot; }
6038     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
6039                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
6040      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
6041      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6042    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6043         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
6044         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
6045     (cmp @0
6046      {
6047        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6048        int p = TYPE_PRECISION (itype);
6049        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
6050        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
6051        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
6052                                     p, TYPE_SIGN (itype));
6053        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
6054      })))))
6056 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
6057    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
6058 (for cmp (eq ge le)
6059  (simplify
6060   (cmp @0 @0)
6061   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6062        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6063    { constant_boolean_node (true, type); }
6064    (if (cmp != EQ_EXPR
6065         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
6066         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6067             || ! flag_trapping_math))
6068     (eq @0 @0)))))
6069 (for cmp (ne gt lt)
6070  (simplify
6071   (cmp @0 @0)
6072   (if (cmp != NE_EXPR
6073        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6074        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6075    { constant_boolean_node (false, type); })))
6076 (for cmp (unle unge uneq)
6077  (simplify
6078   (cmp @0 @0)
6079   { constant_boolean_node (true, type); }))
6080 (for cmp (unlt ungt)
6081  (simplify
6082   (cmp @0 @0)
6083   (unordered @0 @0)))
6084 (simplify
6085  (ltgt @0 @0)
6086  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6087   { constant_boolean_node (false, type); }))
6089 /* x == ~x -> false */
6090 /* x != ~x -> true */
6091 (for cmp (eq ne)
6092  (simplify
6093   (cmp:c @0 (bit_not @0))
6094   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6096 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
6097 (for cmp (simple_comparison)
6098  (simplify
6099   (cmp (nop_convert1?@4 (bit_not@2 @0)) (nop_convert2? (bit_not@3 @1)))
6100   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
6101    (with { tree otype = TREE_TYPE (@4); }
6102     (cmp (convert:otype @1) (convert:otype @0))))))
6104 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
6105 (for cmp (simple_comparison)
6106      scmp (swapped_simple_comparison)
6107  (simplify
6108   (cmp (nop_convert? (bit_not@2 @0)) CONSTANT_CLASS_P@1)
6109   (if (single_use (@2)
6110        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
6111    (with { tree otype = TREE_TYPE (@1); }
6112     (scmp (convert:otype @0) (bit_not @1))))))
6114 (for cmp (simple_comparison)
6115  (simplify
6116   (cmp @0 REAL_CST@1)
6117   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
6118   (switch
6119    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
6120    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
6121     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
6122    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
6123    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6124         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
6125     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
6126    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
6127    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6128         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6129         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
6130         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6131     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6132    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
6133    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6134         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
6135         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6136         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
6137         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
6138     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6139    /* Fold comparisons against infinity.  */
6140    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
6141         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
6142     (with
6143      {
6144        REAL_VALUE_TYPE max;
6145        enum tree_code code = cmp;
6146        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
6147        if (neg)
6148          code = swap_tree_comparison (code);
6149      }
6150      (switch
6151       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
6152       (if (code == GT_EXPR
6153            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6154        { constant_boolean_node (false, type); })
6155       (if (code == LE_EXPR)
6156        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
6157        (if (! HONOR_NANS (@0))
6158         { constant_boolean_node (true, type); }
6159         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
6160            an "invalid" exception.  */
6161         (if (!flag_trapping_math)
6162          (eq @0 @0))))
6163       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
6164          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
6165       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6166            || code == GE_EXPR)
6167        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6168         (if (neg)
6169          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6170          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6171       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
6172       (if (code == LT_EXPR)
6173        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6174         (if (neg)
6175          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6176          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6177       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
6178          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
6179       (if (code == NE_EXPR)
6180        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6181         (if (! HONOR_NANS (@0))
6182          (if (neg)
6183           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6184           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
6185          (if (neg)
6186           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6187           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
6189  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
6190     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
6191     comparison with a revised real constant as long as no overflow
6192     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
6193  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6194   (for op (plus minus)
6195    (simplify
6196     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6197     (with
6198      {
6199        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
6200                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
6201      }
6202      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6203       (cmp @0 { tem; }))))))
6205  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
6206     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
6207     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
6208     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
6209  (if (flag_associative_math)
6210   (simplify
6211    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6212    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6213     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6214      (cmp { tem; } @1)))))
6216  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6217  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6218   (for sq (SQRT)
6219    (simplify
6220     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6221     (switch
6222      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6223       (switch
6224        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6225        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6226         { constant_boolean_node (false, type); })
6227        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6228           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6229        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6230         { constant_boolean_node (true, type); })
6231        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6232        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6233      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6234       (switch
6235        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6236        (if (cmp == LT_EXPR)
6237         { constant_boolean_node (false, type); })
6238        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6239        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6240         { constant_boolean_node (true, type); })
6241        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6242        (if (cmp == LE_EXPR)
6243         (eq @0 @1))
6244        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6245           == or !=.  In the last case:
6247             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6249           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6250           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6251        (cmp @0 @1)))
6252      (if ((cmp == LT_EXPR
6253            || cmp == LE_EXPR
6254            || cmp == GT_EXPR
6255            || cmp == GE_EXPR)
6256           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6257           /* Give up for -frounding-math.  */
6258           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6259       (with
6260        {
6261          REAL_VALUE_TYPE c2;
6262          enum tree_code ncmp = cmp;
6263          const real_format *fmt
6264            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6265          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6266                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6267          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6268          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6269             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6270          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6271            {
6272              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6273                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6274              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6275                ncmp = ERROR_MARK;
6276              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6277                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6278                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6279              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6280                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6281                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6282              else
6283                {
6284                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6285                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6286                     to be adjusted.  */
6287                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6288                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6289                    tow = dconst0;
6290                  else
6291                    tow = dconstinf;
6292                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6293                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6294                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6295                    ncmp = ERROR_MARK;
6296                  else
6297                    {
6298                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6299                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6300                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6301                        ncmp = ERROR_MARK;
6302                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6303                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6304                        c2 = c2alt;
6305                    }
6306                }
6307            }
6308        }
6309        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6310         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6311          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6312          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6313           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6314           { constant_boolean_node (false, type); })
6315          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6316          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6317           (if (ncmp == GE_EXPR)
6318            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6319            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6320         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6321         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6322          (switch
6323           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6324              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6325           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6326            { constant_boolean_node (true, type); })
6327           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6328              don't care about NaNs.  */
6329           (if (! HONOR_NANS (@0))
6330            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6331           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6332              don't care about Infinities.  */
6333           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6334            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6335           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6336           (if (GENERIC)
6337            (truth_andif
6338             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6339             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6340          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6341          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6342           (if (ncmp == LT_EXPR)
6343            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6344            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6345           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6346           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6347            (if (ncmp == LT_EXPR)
6348             (truth_andif
6349              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6350              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6351             (truth_andif
6352              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6353              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6354    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6355    (simplify
6356     (cmp (sq @0) (sq @1))
6357       (if (! HONOR_NANS (@0))
6358         (cmp @0 @1))))))
6360 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6361 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6362      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6363  (simplify
6364   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6365    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6366         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6367     (with
6368      {
6369        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6370        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6371        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6372        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6373        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6374      }
6375      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6376           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6377       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6378        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6379        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6380             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6381         (icmp @1 (convert @2))
6382         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6383              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6384          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6385          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6386               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6387           (icmp @1 @2))))))))))
6389 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6390 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6391      icmp (le le eq ne ge ge)
6392  (simplify
6393   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6394    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6395         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6396     (with
6397      {
6398        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6399        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6400        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6401        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6402           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6403           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6404           -fno-signaling-nans.  */
6405        bool exception_p
6406          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6407                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6408      }
6409      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6410         -fno-trapping-math.  */
6411      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6412       (with
6413        {
6414          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6415          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6416          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6417          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6419          REAL_VALUE_TYPE icst;
6420          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6421            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6422          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6423            real_floor (&icst, fmt, cst);
6424          else
6425            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6427          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6429          bool overflow_p = false;
6430          wide_int icst_val
6431            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6432        }
6433        (switch
6434         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6435         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6436          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6437                                   type); })
6438         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6439          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6440                                   type); })
6441         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6442         (if (cst_int_p)
6443          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6444                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6445         )
6446         /* When CST is fractional, optimize
6447             (FTYPE) N == CST -> 0
6448             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6449         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6450          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6451         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6452         (with
6453          {
6454            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6455          }
6456          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6458 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6459 (for cmp (eq ne)
6460  (simplify
6461   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6462   (if (!integer_zerop (@1))
6463    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6464     (cmp @0 @2)
6465     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6466      (with
6467       {
6468         wi::overflow_type ovf;
6469         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6470                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6471       }
6472       (if (ovf)
6473        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6474        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6475 (for cmp (lt le gt ge)
6476  (simplify
6477   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6478   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6479    (with
6480     {
6481       wi::overflow_type ovf;
6482       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6483                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6484     }
6485     (if (ovf)
6486      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6487                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6488                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6489      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6491 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6493    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6494    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6495    multiplication computed modulo 2^size.
6496    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6497 (for cmp  (lt le gt ge)
6498      cmp2 (ge ge lt lt)
6499  (simplify
6500   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6501   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6502        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6503        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6504    (with
6505     {
6506       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6507       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6508       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6509       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6510       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6511       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6512       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6513     }
6514     (if (small || large)
6515      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6516      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6518 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6519 (simplify
6520  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6521  (if (types_match (@0, @1))
6522   (unordered @0 @1)))
6523 (simplify
6524  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6525  (if (types_match (@0, @1))
6526   (ordered @0 @1)))
6527 (simplify
6528  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6529  @2)
6530 (simplify
6531  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6532  @2)
6534 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6535    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6537    Note that comparisons
6538      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6539      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6540    will be canonicalized to above so there's no need to
6541    consider them here.
6542  */
6544 (for cmp (le gt)
6545      eqcmp (eq ne)
6546  (simplify
6547   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6548   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6549    (with
6550     {
6551      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6552      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6553      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6554      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6555      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6556     }
6557     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6558          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6559       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6560              { build_zero_cst (ty); }))))))
6562 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6563 (for cmp (tcc_comparison)
6564      scmp (swapped_tcc_comparison)
6565  (simplify
6566   (cmp (negate @0) (negate @1))
6567   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6568        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6569            && (cmp == EQ_EXPR
6570                || cmp == NE_EXPR
6571                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6572    (scmp @0 @1)))
6573  (simplify
6574   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6575   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6576        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6577            && (cmp == EQ_EXPR
6578                || cmp == NE_EXPR
6579                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6580    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6581     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6582      (scmp @0 { tem; }))))))
6584 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6585 (for op (abs absu)
6586  (for eqne (eq ne)
6587   (simplify
6588    (eqne (op @0) zerop@1)
6589    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6591 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6592    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6593 (for cmp (simple_comparison)
6594  (simplify
6595   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6596   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6597        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6598           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6599        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6600             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6601                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6602                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6603                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6604        && single_use (@0))
6605    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6606         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6607             || @1 != @10)
6608         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6609             || cmp == NE_EXPR
6610             || cmp == EQ_EXPR)
6611         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6612         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6613            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6614            values independent of their precision.  */
6615         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6616             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6617     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6618        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6619        constant which fold_convert produces.  */
6620     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6621      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00),
6622                                 wide_int::from (wi::to_wide (@1),
6623                                                 MAX (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)),
6624                                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))),
6625                                                 TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))),
6626                                 0, TREE_OVERFLOW (@1)); })
6627      (cmp @00 (convert @1)))
6629     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6630      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6631      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6632            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6633            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6634                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6635           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6636               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6637                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6638                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6639                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6640               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6641                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6642                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
6643       (cmp @00 (convert @10))
6644       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6645            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6646            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
6647        (with
6648         {
6649           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6650           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6651           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
6652           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
6653         }
6654         (if (above || below)
6655          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6656           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6657           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6658            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6659            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6660             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6661    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6662    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6663         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6664             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6665         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6666             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6667     (with
6668      {
6669        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6670        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6671          {
6672            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6673            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6674                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6675              type1 = float_type_node;
6676            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6677                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6678              type1 = double_type_node;
6679          }
6680       tree newtype
6681         = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6682            ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6683      }
6684      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype))
6685       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6688 (for cmp (eq ne)
6689  (simplify
6690   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6691   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6692   (with
6693    {
6694      poly_int64 off; tree base;
6695      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6696                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6697    }
6698    /* A local variable can never be pointed to by
6699       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6700    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6701         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6702         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6703         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6704         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6705     (if (cmp == NE_EXPR)
6706      { constant_boolean_node (true, type); }
6707      { constant_boolean_node (false, type); })
6708     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6709     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6710          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6711          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6712      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6713       (if (known_ne (off, 0))
6714        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6715        (if (known_eq (off, 0))
6716         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6718 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6719 (for cmp (eq ne)
6721  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6722     Similarly for NE_EXPR.  */
6723  (simplify
6724   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6725   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6726        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6727    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6729  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6730  (simplify
6731   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6732   (cmp @0 @1))
6734  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6735     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6736  (simplify
6737   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6738   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6740  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6741  (simplify
6742   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6743   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6744  (simplify
6745   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6746   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6747        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6748        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6749        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6750        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6751        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6752    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6753         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6755  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6756  (simplify
6757   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6758   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6760  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6761  (simplify
6762   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6763   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6764    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6766  (simplify
6767   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6768   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6769    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6771  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6772  (simplify
6773   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6774   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6776 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6777    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6778    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6779    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6780 (for cmp (eq ne)
6781      ncmp (ge lt)
6782  (for sgncmp (ge lt)
6783   (simplify
6784    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6785    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6786         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6787         && types_match (@0, @1))
6788     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6789 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6790    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6791 (for cmp (eq ne)
6792      ncmp (lt ge)
6793  (simplify
6794   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6795    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6796         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6797         && types_match (@0, @1))
6798     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6800 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6801    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6802 (for cmp (eq ne)
6803      icmp (ne eq)
6804  (simplify
6805   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6806   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6808 #if GIMPLE
6809 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6810    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6811    compares simplify.  */
6812 (for cmp (simple_comparison)
6813  (simplify
6814   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6815   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6816      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6817   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6818        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6819    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6820 #endif
6822 (for cmp (ge lt)
6823 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6824 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6825  (simplify
6826   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6827    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6828         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6829         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6830         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6831     (with
6832      {
6833        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6834      }
6835     (if (cmp == LT_EXPR)
6836      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6837      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6838 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6839 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6840  (simplify
6841   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6842    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6843         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6844         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6845         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6846     (with
6847      {
6848        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6849      }
6850     (if (cmp == GE_EXPR)
6851      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6852      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6854 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6855    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6856 (simplify
6857  (cond
6858   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6859   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6860  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6861   (with {
6862      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6863                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6864    }
6865    (if (shift > 0)
6866     (bit_and
6867      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6868     (bit_and
6869      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6870      @2)))))
6872 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6873    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6874 (for cmp (eq ne)
6875      ncmp (ge lt)
6876  (simplify
6877   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
6878   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6879        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6880        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
6881        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
6882    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6883     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
6885 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
6886    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
6887 (simplify
6888  (cond
6889   (lt @0 integer_zerop)
6890   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
6891  (if (integer_pow2p (@1)
6892       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6893   (with {
6894     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
6895    }
6896    (if (shift >= 0)
6897     (bit_and
6898      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
6899      @1)
6900     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
6901        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
6902     (bit_and (convert @0) @1)))))
6904 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
6905    This implements some remaining parts of fold_comparison address
6906    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
6907    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
6908 (for cmp (simple_comparison)
6909  (simplify
6910   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
6911   (with
6912    {
6913      poly_int64 off0, off1;
6914      tree base0, base1;
6915      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
6916                                   off0, off1, GENERIC);
6917    }
6918    (if (equal == 1)
6919     (switch
6920      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6921       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
6922      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6923       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
6924      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
6925       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
6926      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
6927       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
6928      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
6929       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
6930      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
6931       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
6932     (if (equal == 0)
6933      (switch
6934       (if (cmp == EQ_EXPR)
6935        { constant_boolean_node (false, type); })
6936       (if (cmp == NE_EXPR)
6937        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
6939 #if GIMPLE
6940 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
6941 (simplify
6942  (cond @0 @1 @2)
6943  (with { bool wascmp; }
6944   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6945        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
6946        && (!wascmp || TYPE_PRECISION (type) == 1))
6947    (if ((!TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6948         || TYPE_PRECISION (type) == 1)
6949     (bit_xor (convert:type @0) @2)
6950     (bit_xor (negate (convert:type @0)) @2)))))
6951 #endif
6953 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
6954 (for neeq (ne eq)
6955  (simplify
6956   (neeq @0 @1)
6957   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6958        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
6959    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
6961 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
6962    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
6963    Disable the transform if either operand is pointer to function.
6964    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
6965    canonicalizaion is not wanted.  */
6967 (for cmp (ne eq)
6968  (simplify
6969   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
6970   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6971          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
6972          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6973          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
6974             type when sanitizing.  See PR101210.  */
6975          && !(GENERIC
6976               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
6977               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
6978         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6979             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6980             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6981        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
6982    (cmp @0 (convert @1)))))
6984 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
6985 (for cmp (lt gt le ge)
6986  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
6987     the specified precision will have known values.  */
6988  (simplify
6989   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
6990   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6991         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6992         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6993        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
6994    (with
6995     {
6996       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
6997       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
6998       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
6999       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
7000       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
7001       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
7002     }
7003     (switch
7004      (if (wi::to_wide (cst) == max)
7005       (switch
7006        (if (cmp == GT_EXPR)
7007         { constant_boolean_node (false, type); })
7008        (if (cmp == GE_EXPR)
7009         (eq @2 @1))
7010        (if (cmp == LE_EXPR)
7011         { constant_boolean_node (true, type); })
7012        (if (cmp == LT_EXPR)
7013         (ne @2 @1))))
7014      (if (wi::to_wide (cst) == min)
7015       (switch
7016        (if (cmp == LT_EXPR)
7017         { constant_boolean_node (false, type); })
7018        (if (cmp == LE_EXPR)
7019         (eq @2 @1))
7020        (if (cmp == GE_EXPR)
7021         { constant_boolean_node (true, type); })
7022        (if (cmp == GT_EXPR)
7023         (ne @2 @1))))
7024      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
7025       (switch
7026        (if (cmp == GT_EXPR)
7027         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7028                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7029                                                       wi::to_wide (cst)
7030                                                       + 1)); }))
7031        (if (cmp == LE_EXPR)
7032         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7033                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7034                                                       wi::to_wide (cst)
7035                                                       + 1)); }))))
7036      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
7037       (switch
7038        (if (cmp == GE_EXPR)
7039         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7040                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7041                                                       wi::to_wide (cst)
7042                                                       - 1)); }))
7043        (if (cmp == LT_EXPR)
7044         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7045                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7046                                                       wi::to_wide (cst)
7047                                                       - 1)); }))))
7048      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
7049           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
7050           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
7051           /* We will flip the signedness of the comparison operator
7052              associated with the mode of @1, so the sign bit is
7053              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
7054              max associated with this sign bit.  */
7055           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
7056           /* signed_type does not work on pointer types.  */
7057           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
7058       /* The following case also applies to X < signed_max+1
7059          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7060       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
7061        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7062         (switch
7063          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
7064           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7065          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
7066           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7067          (if (cmp == LE_EXPR)
7068           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7069          (if (cmp == GT_EXPR)
7070           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
7072 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
7073 (simplify
7074  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
7075  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7076   { constant_boolean_node (false, type); }))
7078 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
7079 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
7080 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
7081 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
7082 (for outer (ne eq)
7083  (for inner (ne eq)
7084   (simplify
7085    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
7086    (with {
7087      bool cst1 = integer_onep (@1);
7088      bool cst0 = integer_zerop (@1);
7089      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
7090      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
7091     }
7092     (switch
7093      (if (innereq ? cst0 : cst1)
7094       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
7095      (if (innereq ? cst1 : cst0)
7096       (with {
7097         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
7098         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
7099        }
7100        (if (!outereq)
7101         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
7102         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
7103        )
7104       )
7105      )
7106      (with {
7107        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
7108       }
7109       (if (outereq)
7110        (eq @0 { value; })
7111        (ne @0 { value; })
7112       )
7113      )
7114     )
7115    )
7116   )
7120 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
7121  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
7122  (simplify
7123   (cmp @0 REAL_CST@1)
7124   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
7125        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
7126    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
7127                             ? false : true, type); })))
7129 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7130 (simplify
7131   (unordered @0 @1)
7132   (switch
7133     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7134         { constant_boolean_node (true, type); })
7135     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7136         { constant_boolean_node (false, type); })))
7138 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7139 (simplify
7140   (ordered @0 @1)
7141   (switch
7142     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7143         { constant_boolean_node (false, type); })
7144     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7145         { constant_boolean_node (true, type); })))
7147 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
7148 (simplify
7149  (ne @0 integer_zerop)
7150  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7151       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7152   (non_lvalue @0)))
7153 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
7154 (simplify
7155  (eq @0 integer_onep)
7156  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7157       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7158   (non_lvalue @0)))
7159 /* Do not handle
7160    bool_var == 0 becomes !bool_var or
7161    bool_var != 1 becomes !bool_var
7162    here because that only is good in assignment context as long
7163    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
7164    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
7165    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
7167 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
7168    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
7169 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
7170  (for cmp (eq ne)
7171       icmp (le gt)
7172   (simplify
7173    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
7174     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
7175      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
7176       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7177                          ? optab_vector : optab_default;
7178               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7179        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
7180             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
7181                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
7182                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
7183         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
7184          (icmp @0 { csts; })
7185          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
7187 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
7188    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
7189    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
7190    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
7191 (for cmp (lt le ge gt)
7192      out (gt gt le le)
7193  (simplify
7194   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
7195   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
7196        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
7197        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
7198        && wi::to_wide (@1) != 0
7199        && single_use (@2))
7200    (with {
7201      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
7202      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
7203     }
7204     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7205                                 wi::max_value (prec, sign)
7206                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
7208 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
7209    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
7210    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
7211 (for cmp (gt le)
7212  (simplify
7213   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7214   (if (single_use (@2)
7215        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7216        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7217    (cmp @1 @0))))
7219 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7220 (for cmp (ge lt)
7221  (simplify
7222   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7223    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7224         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7225     (cmp @1 @0))))
7227 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7228 /* A - B > A  */
7229 (for cmp (gt le)
7230      out (ne eq)
7231  (simplify
7232   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7233   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7234        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7235    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7236 /* A + B < A  */
7237 (for cmp (lt ge)
7238      out (ne eq)
7239  (simplify
7240   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7241   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7242        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7243    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7245 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7246    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7247 (for cmp (lt ge)
7248      out (ne eq)
7249  (simplify
7250   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7251   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7252    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7253     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7255 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7256    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7257    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7258 (for cmp (eq ne)
7259  (simplify
7260   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7261        integer_zerop)
7262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7263        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7264        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7265        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7266            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7267        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7268        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7269        && types_match (@0, @1)
7270        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7271        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7272            != CODE_FOR_nothing))
7273    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7274     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7276 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7277 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7278  (simplify
7279   (ovf (convert@2 @0) @1)
7280   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7281        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7282        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7283        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7284    (ovf @0 @1)))
7285  (simplify
7286   (ovf @1 (convert@2 @0))
7287   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7288        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7289        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7290        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7291    (ovf @1 @0))))
7293 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7294    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7295    in that case it needs to be outside of a range.  */
7296 (simplify
7297  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7298   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7299        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7300        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7301        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7302    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7303     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7304     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7305      (if (integer_minus_onep (@1))
7306       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7307       (with
7308        {
7309          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7310          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7311                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7312          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7313                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7314          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7315          if (etype)
7316            {
7317              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7318                std::swap (lo, hi);
7319              lo = fold_convert (etype, lo);
7320              hi = fold_convert (etype, hi);
7321              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7322            }
7323        }
7324        (if (etype)
7325         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7327 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7328    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7329    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7330    section that follows this one.
7332    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7333    the following:
7335    - the rule describes an identity
7337    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7338      multiplication
7340    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7341      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7342      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7343      when the operand has that value.)  */
7345 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7346  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7347  (simplify
7348   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7349   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7350    @0))
7352  (for op (plus minus)
7353   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7354   (simplify
7355    (op (rdiv @0 @1)
7356        (rdiv @2 @1))
7357    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7359  (for cmp (lt le gt ge)
7360       neg_cmp (gt ge lt le)
7361   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7362   (simplify
7363    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7364    (with
7365     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7366     (if (tem
7367          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7368               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7369      (switch
7370       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7371        (cmp @0 { tem; }))
7372       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7373        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7375  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7376  (for root (SQRT CBRT)
7377   (simplify
7378    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7379     (root (mult @0 @1))))
7381  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7382  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7383   (simplify
7384    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7385     (exps (plus @0 @1))))
7387  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7388  (for root (SQRT CBRT)
7389   (simplify
7390    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7391     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7393  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7394  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7395   (simplify
7396    (rdiv @0 (exps:s @1))
7397     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7399  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7400       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7401   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7402   (simplify
7403    (logs (exps @0))
7404    @0)
7405   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7406   (simplify
7407    (exps (logs @0))
7408    @0))
7410  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7411     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7412     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7413  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7414       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7415   (simplify
7416    (logs (exps @0))
7417    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7418     (with {
7419       tree x;
7420       switch (exps)
7421         {
7422         CASE_CFN_EXP:
7423           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7424           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7425           break;
7426         CASE_CFN_EXP2:
7427           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7428           x = build_real (type, dconst2);
7429           break;
7430         CASE_CFN_EXP10:
7431         CASE_CFN_POW10:
7432           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7433           {
7434             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7435             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7436             x = build_real (type, dconst10);
7437           }
7438           break;
7439         default:
7440           gcc_unreachable ();
7441         }
7442       }
7443      (mult (logs { x; }) @0)))))
7445  (for logs (LOG LOG
7446             LOG2 LOG2
7447             LOG10 LOG10)
7448       exps (SQRT CBRT)
7449   (simplify
7450    (logs (exps @0))
7451    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7452     (with {
7453       tree x;
7454       switch (exps)
7455         {
7456         CASE_CFN_SQRT:
7457           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7458           x = build_real (type, dconsthalf);
7459           break;
7460         CASE_CFN_CBRT:
7461           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7462           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7463           break;
7464         default:
7465           gcc_unreachable ();
7466         }
7467       }
7468      (mult { x; } (logs @0))))))
7470  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7471  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7472       pows (POW)
7473   (simplify
7474    (logs (pows @0 @1))
7475    (mult @1 (logs @0))))
7477  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7478     or if C is a positive power of 2,
7479     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7480 #if GIMPLE
7481  (for pows (POW)
7482       exps (EXP)
7483       logs (LOG)
7484       exp2s (EXP2)
7485       log2s (LOG2)
7486   (simplify
7487    (pows REAL_CST@0 @1)
7488    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7489         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7490         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7491            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7492            beneficial for all constants to postpone this until later,
7493            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7494            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7495            pessimization.  */
7496         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7497     (with {
7498        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7499        bool use_exp2 = false;
7500        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7501            && value->cl == rvc_normal)
7502          {
7503            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7504            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7505            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7506              use_exp2 = true;
7507          }
7508      }
7509      (if (!use_exp2)
7510       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7511        (exps (mult (logs @0) @1)))
7512       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7513 #endif
7515  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7516  (for pows (POW)
7517       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7518       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7519   (simplify
7520    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7521    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7522         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7523     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7525  (for sqrts (SQRT)
7526       cbrts (CBRT)
7527       pows (POW)
7528       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7529   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7530   (simplify
7531    (sqrts (exps @0))
7532    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7533   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7534   (simplify
7535    (cbrts (exps @0))
7536    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7537   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7538   (simplify
7539    (pows (exps @0) @1)
7540    (exps (mult @0 @1))))
7542  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7543  (for tans (TAN)
7544       atans (ATAN)
7545   (simplify
7546    (tans (atans @0))
7547    @0)))
7549  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7550  (for sins (SIN)
7551       atans (ATAN)
7552       sqrts (SQRT)
7553       copysigns (COPYSIGN)
7554   (simplify
7555    (sins (atans:s @0))
7556    (with
7557      {
7558       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7559       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7560       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7561       tree t_one = build_one_cst (type);
7562      }
7563     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7564      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7565       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7566       (copysigns { t_one; } @0))))))
7568 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7569  (for coss (COS)
7570       atans (ATAN)
7571       sqrts (SQRT)
7572       copysigns (COPYSIGN)
7573   (simplify
7574    (coss (atans:s @0))
7575    (with
7576      {
7577       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7578       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7579       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7580       tree t_one = build_one_cst (type);
7581       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7582      }
7583     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7584      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7585       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7586       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7588  (if (!flag_errno_math)
7589   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7590   (for sinhs (SINH)
7591        atanhs (ATANH)
7592        sqrts (SQRT)
7593    (simplify
7594     (sinhs (atanhs:s @0))
7595     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7596     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7598   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7599   (for coshs (COSH)
7600        atanhs (ATANH)
7601        sqrts (SQRT)
7602    (simplify
7603     (coshs (atanhs:s @0))
7604     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7605     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7607 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7608 (simplify
7609  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7610  (abs @0))
7612 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7613 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7614  (simplify
7615   (fns (fns @0))
7616   (fns @0)))
7617 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7618 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7619  (simplify
7620   (fns integer_valued_real_p@0)
7621   @0))
7623 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7624 (simplify
7625  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7626  (abs @0))
7628 /* pow(1,x) -> 1.  */
7629 (simplify
7630  (POW real_onep@0 @1)
7631  @0)
7633 (simplify
7634  /* copysign(x,x) -> x.  */
7635  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7636  @0)
7638 (simplify
7639  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7640  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7641  @1)
7643 (simplify
7644  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7645  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7646  (abs @0))
7648 (simplify
7649  /* fabs (copysign(x, y)) -> fabs (x).  */
7650  (abs (COPYSIGN_ALL @0 @1))
7651  (abs @0))
7653 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7654  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7655  (simplify
7656   (scale real_zerop@0 @1)
7657   @0)
7658  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7659  (simplify
7660   (scale @0 integer_zerop@1)
7661   @0)
7662  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7663  (simplify
7664   (scale REAL_CST@0 @1)
7665   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7666    @0)))
7668 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7669    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7671    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7672    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7673    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7674    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7676 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7677  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7678  (simplify
7679   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7680    (SIN @0))
7682  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7683  (simplify
7684   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7685   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7686    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7688  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7689  (simplify
7690   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7691    (TAN @0))
7693  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7694  (simplify
7695   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7696    (TANH @0))
7698  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7699  (simplify
7700    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7701    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7703  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7704  (simplify
7705   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7706    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7708  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7709  (simplify
7710   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7711   (if (! HONOR_NANS (@0)
7712        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7713    (COS @0)))
7715  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7716  (simplify
7717   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7718   (if (! HONOR_NANS (@0)
7719        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7720    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7722  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7723  (simplify
7724   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7725    (POW @0 (plus @1 @2)))
7727  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7728  (simplify
7729   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7730    (POW (mult @0 @2) @1))
7732  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7733  (simplify
7734   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7735    (POWI (mult @0 @2) @1))
7737  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7738  (simplify
7739   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7740   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7741    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7743  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7744  (simplify
7745   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7746    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7748  (for sqrts (SQRT)
7749       cbrts (CBRT)
7750       pows (POW)
7751   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7752   (simplify
7753    (sqrts (sqrts @0))
7754    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7755   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7756   (simplify
7757    (sqrts (cbrts @0))
7758    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7759   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7760   (simplify
7761    (cbrts (sqrts @0))
7762    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7763   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7764   (simplify
7765    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7766    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7767   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7768   (simplify
7769    (sqrts (pows @0 @1))
7770    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7771   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7772   (simplify
7773    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7774    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7775   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7776   (simplify
7777    (pows (sqrts @0) @1)
7778    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7779   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7780   (simplify
7781    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7782    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7783   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7784   (simplify
7785    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7786    (pows @0 (mult @1 @2))))
7788  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7789  (simplify
7790   (CABS (complex @0 @0))
7791   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7793  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7794  (simplify
7795   (HYPOT @0 @0)
7796   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7798  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7799  (for cexps (CEXP)
7800       exps (EXP)
7801       cexpis (CEXPI)
7802   (simplify
7803    (cexps compositional_complex@0)
7804    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7805     (complex
7806      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7807      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7809 (if (canonicalize_math_p ())
7810  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7811  (for floors (FLOOR_ALL)
7812       truncs (TRUNC_ALL)
7813   (simplify
7814    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7815    (truncs @0))))
7817 (match double_value_p
7818  @0
7819  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7820 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7821             BUILT_IN_FLOORL
7822             BUILT_IN_CEILL
7823             BUILT_IN_ROUNDL
7824             BUILT_IN_NEARBYINTL
7825             BUILT_IN_RINTL)
7826      tos (BUILT_IN_TRUNC
7827           BUILT_IN_FLOOR
7828           BUILT_IN_CEIL
7829           BUILT_IN_ROUND
7830           BUILT_IN_NEARBYINT
7831           BUILT_IN_RINT)
7832  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7833  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7834   (simplify
7835    (froms (convert double_value_p@0))
7836    (convert (tos @0)))))
7838 (match float_value_p
7839  @0
7840  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7841 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7842             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7843             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7844             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7845             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7846             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7847      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7848           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7849           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7850           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7851           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7852           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7853  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7854     if x is a float.  */
7855  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7856       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7857   (simplify
7858    (froms (convert float_value_p@0))
7859    (convert (tos @0)))))
7861 #if GIMPLE
7862 (match float16_value_p
7863  @0
7864  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7865 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7866             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7867             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7868             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7869             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7870             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
7871             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
7872             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
7873      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
7874           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
7875           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
7876           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
7877           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
7878           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
7879           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
7880           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
7881  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
7882     if x is a _Float16.  */
7883  (simplify
7884    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
7885      (if (optimize
7886           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7887           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7888                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7889        (tos @0))))
7891 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
7892    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
7893 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
7894  (simplify
7895   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
7896    (if (optimize
7897        && !HONOR_SNANS (@2)
7898        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7899        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7900        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
7901        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
7902                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7903     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
7905 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
7906      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
7907  (simplify
7908   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
7909    (if (flag_unsafe_math_optimizations
7910        && optimize
7911        && FLOAT_TYPE_P (type)
7912        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7913        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7914        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7915        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
7916        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7917        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7918                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7919     (tos @0 @1 @2))))
7921 (for maxmin (max min)
7922  (simplify
7923   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
7924    (if (optimize
7925        && FLOAT_TYPE_P (type)
7926        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7927        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7928        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7929        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
7930     (maxmin @0 @1))))
7931 #endif
7933 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
7934      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7935  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
7936  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7937   (simplify
7938    (froms (convert double_value_p@0))
7939    (tos @0))))
7941 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
7942             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7943      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
7944  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
7945     if x is a float.  */
7946  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7947   (simplify
7948    (froms (convert float_value_p@0))
7949    (tos @0))))
7951 (if (canonicalize_math_p ())
7952  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
7953  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
7954   (simplify
7955    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7956    (fix_trunc @0))))
7958 (if (canonicalize_math_p ())
7959  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7960  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
7961            ICEIL LCEIL LLCEIL
7962            IROUND LROUND LLROUND)
7963   (simplify
7964    (fns integer_valued_real_p@0)
7965    (fix_trunc @0)))
7966  (if (!flag_errno_math)
7967   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7968   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
7969    (simplify
7970     (rints integer_valued_real_p@0)
7971     (fix_trunc @0)))))
7973 (if (canonicalize_math_p ())
7974  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
7975       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
7976       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
7977   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
7978      sizeof (int) == sizeof (long).  */
7979   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
7980        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7981    (simplify
7982     (ifn @0)
7983     (lfn:long_integer_type_node @0)))
7984   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
7985      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
7986   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
7987        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7988    (simplify
7989     (llfn @0)
7990     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
7992 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
7993 (simplify
7994  (CPROJ @0)
7995  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
7996    @0))
7998 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
7999    nonnegative, return (inf + 0i).  */
8000 (simplify
8001  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
8002  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
8003   { build_complex_inf (type, false); }))
8005 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
8006 (simplify
8007  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
8008  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
8009   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
8011 (for pows (POW)
8012      sqrts (SQRT)
8013      cbrts (CBRT)
8014  (simplify
8015   (pows @0 REAL_CST@1)
8016   (with {
8017     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
8018     REAL_VALUE_TYPE tmp;
8019    }
8020    (switch
8021     /* pow(x,0) -> 1.  */
8022     (if (real_equal (value, &dconst0))
8023      { build_real (type, dconst1); })
8024     /* pow(x,1) -> x.  */
8025     (if (real_equal (value, &dconst1))
8026      @0)
8027     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
8028     (if (real_equal (value, &dconstm1))
8029      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
8030     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
8031     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8032          && canonicalize_math_p ()
8033          && real_equal (value, &dconsthalf))
8034      (sqrts @0))
8035     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
8036     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8037          && canonicalize_math_p ()
8038          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
8039              real_equal (value, &tmp)))
8040      (cbrts @0))))))
8042 /* powi(1,x) -> 1.  */
8043 (simplify
8044  (POWI real_onep@0 @1)
8045  @0)
8047 (simplify
8048  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
8049  (switch
8050   /* powi(x,0) -> 1.  */
8051   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
8052    { build_real (type, dconst1); })
8053   /* powi(x,1) -> x.  */
8054   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
8055    @0)
8056   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
8057   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
8058    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
8060 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
8062    These are conceptually similar to the transformations performed for
8063    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
8064    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
8066 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
8067    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
8068    is the widest mode from all of these.  */
8069 (for op (plus minus mult rdiv)
8070  (simplify
8071    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
8072    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
8073       both operands are widening conversions from the same type as the outer
8074       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
8075       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
8076       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
8077    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8078         && op != MULT_EXPR
8079         && op != RDIV_EXPR
8080         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8081            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
8082         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8083         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8084         /* The precision of the type of each operand must match the
8085            precision of the mode of each operand, similarly for the
8086            result.  */
8087         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8088         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
8089         && type_has_mode_precision_p (type)
8090         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8091         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8092         && types_match (@1, type)
8093         && (types_match (@1, @2)
8094             /* Or the second operand is const integer or converted const
8095                integer from valueize.  */
8096             || poly_int_tree_p (@4)))
8097      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
8098        (op @1 (convert @2))
8099        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
8100         (convert (op (convert:utype @1)
8101                      (convert:utype @2)))))
8102      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
8103           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8104                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
8105       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
8106               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
8107               tree itype = TREE_TYPE (@0);
8108               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
8109               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
8110               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
8111         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
8112              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
8113          (with { tree newtype = type;
8114                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
8115                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
8116                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
8117                    newtype = dfloat32_type_node;
8118                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
8119                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
8120                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
8121                    newtype = dfloat64_type_node;
8122                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
8123                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
8124                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
8125                    newtype = dfloat128_type_node; }
8126           (if ((newtype == dfloat32_type_node
8127                 || newtype == dfloat64_type_node
8128                 || newtype == dfloat128_type_node)
8129               && newtype == type
8130               && types_match (newtype, type))
8131             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
8132             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
8133                       newtype = ty1;
8134                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
8135                       newtype = ty2; }
8136                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
8137                   change results through affecting double rounding
8138                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
8139                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
8140                   + (long double)double) converted to
8141                   (float)(double + double), the transformation is
8142                   unsafe regardless of the details of the types
8143                   involved; double rounding can arise if the result
8144                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
8145                   between two representable TYPE values but the
8146                   exact value is sufficiently different (in the
8147                   right direction) for this difference to be
8148                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
8149                   same as TYPE, however, the transformation may be
8150                   safe depending on the types involved: it is safe
8151                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
8152                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
8153                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
8154                   exponent range for the product or ratio of two
8155                   values representable in the TYPE to be within the
8156                   range of normal values of ITYPE.  */
8157               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
8158                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
8159                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
8160                    && (flag_unsafe_math_optimizations
8161                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
8162                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
8163                                                            element_mode (type))
8164                            && !excess_precision_type (newtype)))
8165                    && !types_match (itype, newtype))
8166                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
8167                                    (convert:newtype @2)))
8168          )))) )
8169    ))
8172 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
8173    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
8174    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
8175    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
8176    arithmetic operation.  */
8177 (for op (minus plus)
8178  (simplify
8179   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
8180   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8181        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8182           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
8183        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8184        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8185        /* The precision of the type of each operand must match the
8186           precision of the mode of each operand, similarly for the
8187           result.  */
8188        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
8189        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8190        && type_has_mode_precision_p (type)
8191        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8192        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8193        && types_match (@0, @1)
8194        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
8195            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8196        && (wi::to_wide (@4)
8197            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
8198                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
8199    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
8200     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
8201      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
8202     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8203      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
8204                (convert:utype @4))))))))
8206 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
8207    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
8208 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
8209      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
8210      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
8211  (simplify
8212   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
8213   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8214        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
8215    (op @0 (ext @1 @2)))))
8217 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
8218    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8219 (for op    (max     min)
8220      logic (bit_ior bit_and)
8221  (simplify
8222   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8223   (logic @0 @1)))
8225 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8226    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8227 (for sign (SIGNBIT)
8228  (for neeq (ne eq)
8229   (simplify
8230    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8231     (if (neeq == NE_EXPR)
8232      (abs @0)
8233      (negate (abs @0))))))
8235 (simplify
8236  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8237  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8238  { integer_zero_node; })
8240 (simplify
8241  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8242  (SIGNBIT @0)
8243  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8244   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8246 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8247 (for cmp (eq ne)
8248  (for op (plus minus)
8249       rop (minus plus)
8250   (simplify
8251    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8252    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8253         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8254         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8255         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8256     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8257      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8258           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8259       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8260       (if (single_use (@3))
8261        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8262                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8263 (for cmp (lt le gt ge)
8264  (for op (plus minus)
8265       rop (minus plus)
8266   (simplify
8267    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8268    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8269         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8270     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8271      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8272       {
8273         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8274                                 "when simplifying conditional to constant"),
8275                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8276         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8277         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8278         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8279                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8280                         != (op == MINUS_EXPR);
8281         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8282       }
8283       (if (single_use (@3))
8284        (with
8285         {
8286           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8287                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8288                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8289                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8290         }
8291         (cmp @0 { res; })))))))))
8293 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8295 (simplify
8296  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8297  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8299 (simplify
8300  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8301  (if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8302       || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0)))
8303   (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)))
8305 (simplify
8306  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8307  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8308   (view_convert @0)))
8310 (simplify
8311  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8312  (switch
8313   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8314        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8315    (switch
8316     (if (integer_zerop (@2))
8317      (view_convert (realpart @0)))
8318     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8319      (view_convert (imagpart @0)))))
8320   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8321        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8322        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8323        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8324        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8325        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8326             && integer_zerop (@2))
8327            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8328               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8329            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8330                /* But only do this after vectorization.  */
8331                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8332                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8333                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8334                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8335                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8336                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8337                                             - TYPE_PRECISION (type))
8338                                          : 0)) == 0)))
8339    (convert @0))))
8341 /* Simplify vector extracts.  */
8343 (simplify
8344  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8345  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8346       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8347       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8348            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8349           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8350               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8351                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8352   (with
8353    {
8354      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8355                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8356      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8357      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8358      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8359      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8360    }
8361    (if (n != 0
8362         && (idx % width) == 0
8363         && (n % width) == 0
8364         && known_le ((idx + n) / width,
8365                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8366     (with
8367      {
8368        idx = idx / width;
8369        n = n / width;
8370        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8371        poly_uint64 k = 1;
8372        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8373          {
8374            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8375            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8376              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8377          }
8378        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8379      }
8380      (switch
8381       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8382       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8383        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8384         { build_zero_cst (type); }
8385         (if (count == 1)
8386          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8387           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8388           { build_zero_cst (type); })
8389          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8390             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8391             uniform.  */
8392          (if (single_use (@0))
8393           (with
8394             {
8395               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8396               vec_alloc (vals, count);
8397               bool constant_p = true;
8398               tree res;
8399               for (unsigned i = 0;
8400                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8401                 {
8402                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8403                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8404                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8405                     constant_p = false;
8406                 }
8407               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8408                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8409                              ? type
8410                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8411                                                   count * k));
8412               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8413                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8414                  operation somehow so the code generation can properly
8415                  split it out to a separate stmt.  */
8416               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8417                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8418             }
8419             (if (res)
8420              (view_convert { res; })))))))
8421       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8422       (if (k.is_constant (&const_k)
8423            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8424        (switch
8425         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8426          { build_zero_cst (type); })
8427         (if (n == const_k)
8428          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8429         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8430                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8432 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8433    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8434    not touching the extraction.  */
8435 (simplify
8436  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8437  (with
8438   {
8439     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8440     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8441       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8442     else
8443       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8444   }
8445   (switch
8446    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8447          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8448         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8449         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8450                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8451     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8452                                                  wi::to_wide (@rpos)
8453                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8454    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8455         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8456     (convert @1))
8457    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8458                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8459         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8460                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8461     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8463 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8464 (simplify
8465  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8466  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8467       && types_match (@0, @1)
8468       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8469       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8470   (with
8471    {
8472      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8473        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8474      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8475      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8476      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8477      vec_perm_builder builder;
8478      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8479      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8480        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8481      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8482    }
8483    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8484         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8485     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8486                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8488 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8489  (for fmas (FMA)
8490   (simplify
8491    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8492    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8493   (simplify
8494    (fmas @0 @1 (negate @2))
8495    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8496   (simplify
8497    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8498    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8499   (simplify
8500    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8501    (if (single_use (@3))
8502     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8504  (simplify
8505   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8506   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8507  (simplify
8508   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8509   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8510  (simplify
8511   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8512   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8513  (simplify
8514   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8515    (if (single_use (@3))
8516     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8518  (simplify
8519   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8520   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8521  (simplify
8522   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8523   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8524  (simplify
8525   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8526   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8527  (simplify
8528   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8529   (if (single_use (@3))
8530    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8532  (simplify
8533   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8534   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8535  (simplify
8536   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8537   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8538  (simplify
8539   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8540   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8541  (simplify
8542   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8543   (if (single_use (@3))
8544    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8546 /* CLZ simplifications.  */
8547 (for clz (CLZ)
8548  (for op (eq ne)
8549       cmp (lt ge)
8550   (simplify
8551    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8552    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8553     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8554     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8555      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); }))
8556     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8557     (if (wi::to_wide (@1) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1)
8558      (op @0 { build_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
8559 (for op (eq ne)
8560      cmp (lt ge)
8561  (simplify
8562   (op (IFN_CLZ:s@2 @0 @3) INTEGER_CST@1)
8563   (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8564    /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8565    (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8566            tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0));
8567            /* Punt if clz(0) == 0.  */
8568            if (integer_zerop (@3))
8569              stype = NULL_TREE;
8570          }
8571     (if (stype)
8572      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8573    /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8574    (with { bool ok = true;
8575            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8576            /* Punt if clz(0) == prec - 1.  */
8577            if (wi::to_widest (@3) == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8578              ok = false;
8579          }
8580     (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8581      (op @0 { build_one_cst (type0); }))))))
8583 /* CTZ simplifications.  */
8584 (for ctz (CTZ)
8585  (for op (ge gt le lt)
8586       cmp (eq eq ne ne)
8587   (simplify
8588    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8589    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8590     (with { bool ok = true;
8591             HOST_WIDE_INT val = 0;
8592             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8593               ok = false;
8594             else
8595               {
8596                 val = tree_to_shwi (@1);
8597                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8598                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8599                   {
8600                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8601                       ok = false;
8602                     else
8603                       val++;
8604                   }
8605               }
8606             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8607             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8608           }
8609      (if (ok && prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8610       (if (val <= 0)
8611        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); }
8612        (if (val >= prec)
8613         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8614         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8615                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8616              { build_zero_cst (type0); })))))))
8617  (for op (eq ne)
8618   (simplify
8619    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8620    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8621     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8622             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8623           }
8624      (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8625       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8626        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8627        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8628                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8629                                                      false, prec)); })
8630            { wide_int_to_tree (type0,
8631                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8632                                                  false, prec)); })))))))
8633 (for op (ge gt le lt)
8634      cmp (eq eq ne ne)
8635  (simplify
8636   /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8637   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8638    (with { bool ok = true;
8639            HOST_WIDE_INT val = 0;
8640            if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8641              ok = false;
8642            else
8643              {
8644                val = tree_to_shwi (@1);
8645                /* Canonicalize to >= or <.  */
8646                if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8647                  {
8648                    if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8649                      ok = false;
8650                    else
8651                      val++;
8652                  }
8653              }
8654            HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8655            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8656            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8657            if (prec > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8658              ok = false;
8659           }
8660      (if (val <= 0)
8661       (if (ok && zero_val >= val)
8662        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8663       (if (val >= prec)
8664        (if (ok && zero_val < val)
8665         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8666        (if (ok && (zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8667         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8668                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8669              { build_zero_cst (type0); })))))))
8670 (for op (eq ne)
8671  (simplify
8672   /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8673   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8674    (with { HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8675            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8676            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8677          }
8678     (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8679      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8680       (if (zero_val != wi::to_widest (@1))
8681        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8682       (if (zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8683        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8684                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8685                                                      false, prec)); })
8686            { wide_int_to_tree (type0,
8687                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8688                                                  false, prec)); })))))))
8690 #if GIMPLE
8691 /* ctz(ext(X)) == ctz(X).  Valid just for the UB at zero cases though.  */
8692 (simplify
8693   (CTZ (convert@1 @0))
8694   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8695        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8696        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8697    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8698            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8699            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8700              {
8701                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8702                  cfn = CFN_CTZ;
8703                else
8704                  type0
8705                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8706                                                      1);
8707              }
8708            type0 = unsigned_type_for (type0);
8709            if (cfn == CFN_LAST
8710                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type0,
8711                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8712              cfn = CFN_CTZ;
8713            if (cfn == CFN_LAST
8714                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8715                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ,
8716                                                    TREE_TYPE (@1),
8717                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8718              {
8719                if (TYPE_PRECISION (type0)
8720                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8721                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZ;
8722                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8723                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8724                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZLL;
8725              } }
8726     (if (cfn == CFN_CTZ)
8727      (IFN_CTZ (convert:type0 @0))
8728      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZ)
8729       (BUILT_IN_CTZ (convert:type0 @0))
8730       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZLL)
8731        (BUILT_IN_CTZLL (convert:type0 @0))))))))
8732 #endif
8734 /* POPCOUNT simplifications.  */
8735 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8736 (simplify
8737   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8738   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8739        && (wi::bit_and (widest_int::from (tree_nonzero_bits (@0), UNSIGNED),
8740                         widest_int::from (tree_nonzero_bits (@1), UNSIGNED))
8741            == 0))
8742    (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8743            if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8744              utype = TREE_TYPE (@1); }
8745     (POPCOUNT (bit_ior (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))
8747 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8748 (for popcount (POPCOUNT)
8749   (for cmp (le eq ne gt)
8750        rep (eq eq ne ne)
8751     (simplify
8752       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8753       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8755 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8756 (for popcount (POPCOUNT)
8757   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8758               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8759     (simplify
8760       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8761       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8762            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8763         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8764                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8765                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8766                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8767           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8768             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8770 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8771 (for popcount (POPCOUNT)
8772   (for rot (lrotate rrotate)
8773     (simplify
8774       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8775       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8776            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8777            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8778         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8779                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8780                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8781                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8782           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8783             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8785 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8786 (simplify
8787   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8788   (PARITY @0))
8790 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8791 (simplify
8792   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8793   (plus (POPCOUNT:type @0) (POPCOUNT:type @1)))
8795 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8796 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8797 (for popcount (POPCOUNT)
8798   (for log1 (bit_and bit_ior)
8799        log2 (bit_ior bit_and)
8800     (simplify
8801       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8802              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8803       (popcount (log2 @0 @1)))
8804     (simplify
8805       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8806               (popcount:s @1))
8807       (popcount (log2 @0 @1)))))
8809 #if GIMPLE
8810 /* popcount(zext(X)) == popcount(X).  */
8811 (simplify
8812   (POPCOUNT (convert@1 @0))
8813   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8814        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8815        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8816        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8817    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8818            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8819            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8820              {
8821                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8822                  cfn = CFN_POPCOUNT;
8823                else
8824                  type0
8825                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8826                                                      1);
8827              }
8828            if (cfn == CFN_LAST
8829                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type0,
8830                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8831              cfn = CFN_POPCOUNT;
8832            if (cfn == CFN_LAST
8833                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8834                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT,
8835                                                    TREE_TYPE (@1),
8836                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8837              {
8838                if (TYPE_PRECISION (type0)
8839                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8840                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNT;
8841                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8842                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8843                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL;
8844              } }
8845     (if (cfn == CFN_POPCOUNT)
8846      (IFN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8847      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNT)
8848       (BUILT_IN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8849       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL)
8850        (BUILT_IN_POPCOUNTLL (convert:type0 @0))))))))
8851 #endif
8853 /* PARITY simplifications.  */
8854 /* parity(~X) is parity(X).  */
8855 (simplify
8856   (PARITY (bit_not @0))
8857   (PARITY @0))
8859 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8860 (for parity (PARITY)
8861   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8862               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8863     (simplify
8864       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8865       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8866            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8867            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8868               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8869         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8870                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
8871           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
8873 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
8874 (for parity (PARITY)
8875   (for rot (lrotate rrotate)
8876     (simplify
8877       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8878       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8879            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8880            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
8881            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8882               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8883         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
8884           (parity (convert:type0 @2)))))))
8886 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
8887 (simplify
8888   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
8889   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
8890    (PARITY (bit_xor @0 @1))
8891    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8892         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8893     (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8894             if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8895               utype = TREE_TYPE (@1); }
8896      (PARITY (bit_xor (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))
8898 #if GIMPLE
8899 /* parity(zext(X)) == parity(X).  */
8900 /* parity(sext(X)) == parity(X) if the difference in precision is even.  */
8901 (simplify
8902   (PARITY (convert@1 @0))
8903   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8904        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8905        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8906        && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8907            || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8908                 - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) & 1) == 0))
8909    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8910            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8911            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8912              {
8913                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8914                  cfn = CFN_PARITY;
8915                else
8916                  type0
8917                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8918                                                      1);
8919              }
8920            type0 = unsigned_type_for (type0);
8921            if (cfn == CFN_LAST
8922                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY, type0,
8923                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8924              cfn = CFN_PARITY;
8925            if (cfn == CFN_LAST
8926                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8927                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY,
8928                                                    TREE_TYPE (@1),
8929                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8930              {
8931                if (TYPE_PRECISION (type0)
8932                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8933                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITY;
8934                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8935                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8936                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITYLL;
8937              } }
8938     (if (cfn == CFN_PARITY)
8939      (IFN_PARITY (convert:type0 @0))
8940      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITY)
8941       (BUILT_IN_PARITY (convert:type0 @0))
8942       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITYLL)
8943        (BUILT_IN_PARITYLL (convert:type0 @0))))))))
8944 #endif
8946 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
8947 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
8948  (simplify
8949   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
8950   @3))
8952 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
8953    where CST is precision-1. */
8954 (for func (CLRSB)
8955  (simplify
8956   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8957   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
8958    @4)))
8960 #if GIMPLE
8961 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
8962 (for func (CLZ)
8963  (simplify
8964   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8965   (with { int val;
8966           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8967           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
8968             {
8969               if (tree_fits_shwi_p (@2))
8970                 {
8971                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
8972                   if ((int) valw == valw)
8973                     {
8974                       val = valw;
8975                       ifn = IFN_CLZ;
8976                     }
8977                 }
8978             }
8979           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
8980                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
8981                    && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
8982                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
8983             ifn = IFN_CLZ;
8984         }
8985    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
8986     (IFN_CLZ @3 @2)))))
8987 (simplify
8988  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CLZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
8989   (with { int val;
8990           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8991           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
8992             ifn = IFN_CLZ;
8993           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
8994                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8995             ifn = IFN_CLZ;
8996         }
8997    (if (ifn == IFN_CLZ)
8998     (IFN_CLZ @3 @2))))
9000 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9001 (for func (CTZ)
9002  (simplify
9003   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9004   (with { int val;
9005           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9006           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9007             {
9008               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9009                 {
9010                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9011                   if ((int) valw == valw)
9012                     {
9013                       val = valw;
9014                       ifn = IFN_CTZ;
9015                     }
9016                 }
9017             }
9018           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9019                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9020                    && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9021                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9022             ifn = IFN_CTZ;
9023         }
9024    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
9025     (IFN_CTZ @3 @2)))))
9026 (simplify
9027  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CTZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9028   (with { int val;
9029           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9030           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9031             ifn = IFN_CTZ;
9032           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9033                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9034             ifn = IFN_CTZ;
9035         }
9036    (if (ifn == IFN_CTZ)
9037     (IFN_CTZ @3 @2))))
9038 #endif
9040 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
9041 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
9042 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
9043   (simplify
9044     (pfun @0)
9045     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
9046      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
9047        (switch
9048          (if (nz == 1)
9049            (convert @0))
9050          (if (wi::popcount (nz) == 1)
9051            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9052              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
9053                                     { build_int_cst (integer_type_node,
9054                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
9056 #if GIMPLE
9057 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
9059    int popcount64c (uint64_t x)
9060    {
9061      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
9062      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
9063      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
9064      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
9065    }
9067    int popcount32c (uint32_t x)
9068    {
9069      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
9070      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
9071      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
9072      return (x * 0x01010101) >> 24;
9073    }  */
9074 (simplify
9075  (rshift
9076   (mult
9077    (bit_and
9078     (plus:c
9079      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
9080       (plus:c@8
9081        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
9082         (bit_and
9083          (rshift
9084           (minus@6 @0
9085            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
9086           INTEGER_CST@10)
9087          INTEGER_CST@9)))
9088     INTEGER_CST@3)
9089    INTEGER_CST@2)
9090   INTEGER_CST@1)
9091   /* Check constants and optab.  */
9092   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
9093           int shift = (64 - prec) & 63;
9094           unsigned HOST_WIDE_INT c1
9095             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
9096           unsigned HOST_WIDE_INT c2
9097             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
9098           unsigned HOST_WIDE_INT c3
9099             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
9100           unsigned HOST_WIDE_INT c4
9101             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
9102    }
9103    (if (prec >= 16
9104         && prec <= 64
9105         && pow2p_hwi (prec)
9106         && TYPE_UNSIGNED (type)
9107         && integer_onep (@4)
9108         && wi::to_widest (@10) == 2
9109         && wi::to_widest (@5) == 4
9110         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
9111         && tree_to_uhwi (@2) == c1
9112         && tree_to_uhwi (@3) == c2
9113         && tree_to_uhwi (@9) == c3
9114         && tree_to_uhwi (@7) == c3
9115         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
9116     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
9117                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9118      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
9119      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
9120         five bits for this to work without extension before adding.  */
9121      (with {
9122        tree half_type = NULL_TREE;
9123        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
9124        int half_prec = 8;
9125        if (m.exists ()
9126            && m.require () != TYPE_MODE (type))
9127          {
9128            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
9129            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
9130          }
9131        gcc_assert (half_prec > 2);
9132       }
9133       (if (half_type != NULL_TREE
9134            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
9135                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9136        (convert (plus
9137          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
9138          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
9139             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
9141 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
9142    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
9143    should lead to better code.  */
9144 (simplify
9145  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
9146  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9147       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
9148                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
9149   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9150    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
9151 #endif
9153 (for ffs (FFS)
9154  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
9155     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
9156  (for cmp (eq ne)
9157   (simplify
9158    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9159     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9160      (switch
9161       (if (integer_zerop (@1))
9162        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9163       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
9164        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
9165       (if (single_use (@2))
9166        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9167                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9168                                                       false, prec)); })
9169             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9170                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
9171                                                   false, prec)); }))))))
9173  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
9174  (for cmp (gt le)
9175       cmp2 (ne eq)
9176       cmp3 (eq ne)
9177       bit_op (bit_and bit_ior)
9178   (simplify
9179    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9180     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9181      (switch
9182       (if (integer_zerop (@1))
9183        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9184       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
9185        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
9186       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
9187        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
9188       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
9189        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9190                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
9191                                                       false, prec)); }))
9192       (if (single_use (@2))
9193        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
9194                (cmp3 (bit_and @0
9195                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9196                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9197                                                   false, prec)); })
9198                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
9200 #if GIMPLE
9201 /* ffs(ext(X)) == ffs(X).  */
9202 (simplify
9203   (FFS (convert@1 @0))
9204   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9205        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9206        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
9207    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9208            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9209            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9210              {
9211                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9212                  cfn = CFN_FFS;
9213                else
9214                  type0
9215                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9216                                                      0);
9217              }
9218            type0 = signed_type_for (type0);
9219            if (cfn == CFN_LAST
9220                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS, type0,
9221                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9222              cfn = CFN_FFS;
9223            if (cfn == CFN_LAST
9224                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9225                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS,
9226                                                    TREE_TYPE (@1),
9227                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9228              {
9229                if (TYPE_PRECISION (type0)
9230                    == TYPE_PRECISION (integer_type_node))
9231                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFS;
9232                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9233                         == TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node))
9234                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFSLL;
9235              } }
9236     (if (cfn == CFN_FFS)
9237      (IFN_FFS (convert:type0 @0))
9238      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFS)
9239       (BUILT_IN_FFS (convert:type0 @0))
9240       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFSLL)
9241        (BUILT_IN_FFSLL (convert:type0 @0))))))))
9242 #endif
9244 #if GIMPLE
9246 /* Simplify:
9247      a = op a1
9248      r = cond ? a : b
9249      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
9250 and,
9251     a = op a1
9252     r = cond ? b : a
9253     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
9255 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9256      cond_op (COND_UNARY)
9257  (simplify
9258   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
9259    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9260     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9261         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9262      (cond_op @0 (view_convert @1) @2))))
9263  (simplify
9264   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
9265    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9266     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9267         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9268      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1)))))
9270 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9271      cond_op (COND_LEN_UNARY)
9272  (simplify
9273   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2 @4 @5)
9274    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9275     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9276         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9277      (cond_op @0 (view_convert @1) @2 @4 @5))))
9278  (simplify
9279   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)) @4 @5)
9280    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9281     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9282         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9283      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1 @4 @5)))))
9285 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
9286 (simplify
9287  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
9288  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
9289       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
9290       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
9291  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
9292   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
9293   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
9294    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
9296 /* Simplify:
9298      a = a1 op a2
9299      r = c ? a : b;
9301    to:
9303      r = c ? a1 op a2 : b;
9305    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
9306    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
9307    simplification if the result of the operation isn't needed.
9309    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
9310    on targets that might not support them.  Any target implementing
9311    conditional internal functions must support the same comparisons
9312    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
9314 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9315      cond_op (COND_BINARY)
9316  (simplify
9317   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
9318   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9319    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9320         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9321         && single_use (@4))
9322     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
9323  (simplify
9324   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
9325   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9326    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9327         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9328         && single_use (@4))
9329     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
9331 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9332      cond_op (COND_LEN_BINARY)
9333  (simplify
9334   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3 @5 @6)
9335   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9336    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9337         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9338         && single_use (@4))
9339     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3) @5 @6)))))
9340  (simplify
9341   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)) @5 @6)
9342   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9343    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9344         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9345         && single_use (@4))
9346     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1) @5 @6))))))
9348 /* Same for ternary operations.  */
9349 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9350      cond_op (COND_TERNARY)
9351  (simplify
9352   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
9353   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9354    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9355         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9356         && single_use (@5))
9357     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
9358  (simplify
9359   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
9360   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9361    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9362         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9363         && single_use (@5))
9364     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
9365                   (view_convert:op_type @1)))))))
9367 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9368      cond_op (COND_LEN_TERNARY)
9369  (simplify
9370   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4 @6 @7)
9371   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9372    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9373         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9374         && single_use (@5))
9375     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4) @6 @7)))))
9376  (simplify
9377   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4 @6 @7)))
9378   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9379    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9380         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9381         && single_use (@5))
9382     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9383 #endif
9385 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9386    "else" value of an IFN_COND_*.  */
9387 (for cond_op (COND_BINARY)
9388  (simplify
9389   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
9390   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9391    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9392     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
9393  (simplify
9394   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
9395   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9396    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9397         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9398     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
9400 /* Same for ternary operations.  */
9401 (for cond_op (COND_TERNARY)
9402  (simplify
9403   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
9404   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9405    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9406     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
9407  (simplify
9408   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
9409   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9410    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9411         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9412     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
9414 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9415    "else" value of an IFN_COND_LEN_*.  */
9416 (for cond_len_op (COND_LEN_BINARY)
9417  (simplify
9418   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5)) @6)
9419   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9420    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9421     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @6) @4 @5)))))
9422  (simplify
9423   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7)))
9424   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9425    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9426         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9427     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9429 /* Same for ternary operations.  */
9430 (for cond_len_op (COND_LEN_TERNARY)
9431  (simplify
9432   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5 @6)) @7)
9433   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9434    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9435     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @7) @5 @6)))))
9436  (simplify
9437   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7 @8)))
9438   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9439    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9440         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9441     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1) @7 @8))))))
9443 /* Detect simplication for a conditional reduction where
9445    a = mask1 ? b : 0
9446    c = mask2 ? d + a : d
9448    is turned into
9450    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
9451 (simplify
9452   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 zerop@4) @1)
9453    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9454         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9455             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @4, 0)))
9456    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1)))
9458 /* Detect simplication for a conditional length reduction where
9460    a = mask ? b : 0
9461    c = i < len + bias ? d + a : d
9463    is turned into
9465    c = mask && i < len + bias ? d + b : d.  */
9466 (simplify
9467   (IFN_COND_LEN_ADD integer_truep @0 (vec_cond @1 @2 zerop@5) @0 @3 @4)
9468    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9469         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9470             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @5, 0)))
9471     (IFN_COND_LEN_ADD @1 @0 @2 @0 @3 @4)))
9473 /* Detect simplification for vector condition folding where
9475   c = mask1 ? (masked_op mask2 a b) : b
9477   into
9479   c = masked_op (mask1 & mask2) a b
9481   where the operation can be partially applied to one operand. */
9483 (for cond_op (COND_BINARY)
9484  (simplify
9485   (vec_cond @0
9486    (cond_op:s @1 @2 @3 @4) @3)
9487   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4)))
9489 /* And same for ternary expressions.  */
9491 (for cond_op (COND_TERNARY)
9492  (simplify
9493   (vec_cond @0
9494    (cond_op:s @1 @2 @3 @4 @5) @4)
9495   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4 @5)))
9497 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
9498    expressions like:
9500    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
9501    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
9503    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
9504    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
9505    bytes.  A is more efficiently tested as:
9507    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
9509    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
9511    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
9513    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
9515    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
9516    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
9518    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
9519    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
9520    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
9521    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
9522    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
9523    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
9524    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
9525    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
9526    pointer_pluses dead.  */
9527 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
9528  (for cmp (le lt)
9529   (simplify
9530    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
9531         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
9532    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
9533         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
9534         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
9535     /* Calculate the rhs constant.  */
9536     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
9537             offset_int rhs = off * 2; }
9538      /* Always fails for negative values.  */
9539      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
9540       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
9541          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
9542          same pointer_plus in multiple checks.  */
9543       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
9544               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
9545        (if (cmp == LT_EXPR)
9546         (gt (convert:sizetype
9547              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
9548                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
9549             { rhs_tree; })
9550         (gt (convert:sizetype
9551              (pointer_diff:ssizetype
9552               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
9553                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
9554               { swap_p ? @0 : @2; }))
9555             { rhs_tree; })))))))))
9557 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
9558    element of @1.  */
9559 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9560  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
9561   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
9562    (if (i >= 0)
9563     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
9564             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
9565             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
9566             tree size = bitsize_int (elt_bits);
9567             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
9568      (view_convert
9569       (bit_and:elt_type
9570        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
9571        { elt; })))))))
9573 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
9574 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9575   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
9576     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9577                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
9578             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
9579       (if (elt
9580            && !HONOR_SNANS (type)
9581            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
9582         { elt; }))))
9584 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
9585 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
9586             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9587      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
9588   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
9589     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
9591 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
9592    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
9593    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
9594    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
9595    elements.  */
9596 (for plusminus (plus minus)
9597      minusplus (minus plus)
9598  (simplify
9599   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
9600    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
9601         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
9602         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
9603            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
9604            from the minus.  */
9605         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
9606             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
9607             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
9608    (with
9609     {
9610       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9611       vec_perm_builder builder;
9612     }
9613     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
9614      (with
9615       {
9616         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9617         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9618         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
9619         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
9620         machine_mode wide_mode;
9621         scalar_mode wide_elt_mode;
9622         poly_uint64 wide_nunits;
9623         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
9624       }
9625       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9626            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9627            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9628            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9629            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9630            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9631                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9632        (with
9633         {
9634           tree stype
9635             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9636                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9637           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9639           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9640           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9641           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9642         }
9643         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9644              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9645              && fmt_old != NULL
9646              && fmt_new != NULL)
9647          (with
9648           {
9649             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9650                scalar mode xx instead.  */
9651             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9652                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9653               ntype = stype;
9654           }
9655           (if (fmt_new->signbit_rw
9656                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9657                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9658                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9659                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9660                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9661                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9662                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9663            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9664             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9665             (minus @0 (view_convert:type
9666                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9668 (simplify
9669  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9670  (with
9671   {
9672     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9673     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9674     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9676     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9677     vec_perm_builder builder;
9678   }
9679   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9680    (with
9681     {
9682       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9683       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9684       bool single_arg = (op0 == op1);
9685       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9686     }
9687     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9688      { op0; }
9689      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9690       { op1; }
9691       (with
9692        {
9693          if (!single_arg)
9694            {
9695              if (sel.all_from_input_p (0))
9696                op1 = op0;
9697              else if (sel.all_from_input_p (1))
9698                {
9699                  op0 = op1;
9700                  sel.rotate_inputs (1);
9701                }
9702              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9703                {
9704                  std::swap (op0, op1);
9705                  sel.rotate_inputs (1);
9706                }
9707            }
9708          gassign *def;
9709          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9710          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9711              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9712              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9713            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9714          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9715              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9716              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9717            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9718          tree t;
9719        }
9720        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9721              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9722             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9723                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9724             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9725         { t; }
9726         (with
9727          {
9728            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9729            tree ins = NULL_TREE;
9730            unsigned at = 0;
9732            /* See if the permutation is performing a single element
9733               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9734               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9735               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9736            if (op_mode != BLKmode
9737                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9738                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9739                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9740                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9741              {
9742                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9743                if (insert_first_p)
9744                  {
9745                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9746                       first vector we only can insert the first elt from
9747                       the first vector.  */
9748                    at = 0;
9749                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9750                      op0 = op1;
9751                  }
9752                /* The above can fail for two-element vectors which always
9753                   appear to insert the first element, so try inserting
9754                   into the second lane as well.  For more than two
9755                   elements that's wasted time.  */
9756                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9757                  {
9758                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9759                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9760                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9761                        break;
9762                    if (at < encoded_nelts
9763                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9764                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9765                      {
9766                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9767                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9768                        else
9769                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9770                      }
9771                  }
9772              }
9774            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9775            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9776              {
9777                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9778                   argument permutation while still allowing an equivalent
9779                   2-argument version.  */
9780                tree oldop2 = op2;
9781                if (sel.ninputs () == 2
9782                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9783                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9784                else
9785                  {
9786                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9787                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9788                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9789                    else
9790                      /* Not directly supported with either encoding,
9791                         so use the preferred form.  */
9792                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9793                  }
9794                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9795                  changed = true;
9796              }
9797          }
9798          (if (ins)
9799           (bit_insert { op0; } { ins; }
9800            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9801           (if (changed)
9802            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9804 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9806 (match vec_same_elem_p
9807  (vec_duplicate @0))
9809 (match vec_same_elem_p
9810  CONSTRUCTOR@0
9811  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9812       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9814 (match vec_same_elem_p
9815  @0
9816  (if (uniform_vector_p (@0))))
9819 (simplify
9820  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9821  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9822   @0
9823   (with
9824    {
9825      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9826    }
9827    (if (elem)
9828     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9830 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9831 (simplify
9832  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9833  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9834   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9835 (simplify
9836  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9837  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9838   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9841 /* Merge
9842      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9843      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9844    to
9845      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9847 (simplify
9848  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9849  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9850   (with
9851    {
9852      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9853      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9854      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9855      vec_perm_builder builder0;
9856      vec_perm_builder builder1;
9857      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9858    }
9859    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9860         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9861     (with
9862      {
9863        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9864        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9866        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9867          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
9869        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9871        tree op0 = NULL_TREE;
9872        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9873           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9874           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9875           handled and the new one can't be either, don't increase
9876           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9877        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9878            || (single_use (@0)
9879                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9880                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9881                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9882          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9883      }
9884      (if (op0)
9885       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
9887 /* Merge
9888      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9889      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
9890    to
9891      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
9892    when all elements from a or b are replaced by the later
9893    permutation.  */
9895 (simplify
9896  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
9897  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9898   (with
9899    {
9900      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9901      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9902      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9903      vec_perm_builder builder0;
9904      vec_perm_builder builder1;
9905      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9906    }
9907    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9908         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9909     (with
9910      {
9911        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9912        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9913        bool use_1 = false, use_2 = false;
9915        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9916          {
9917            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9918              builder2.quick_push (sel1[i]);
9919            else
9920              {
9921                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
9922                                     .to_constant ()];
9923                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9924                  use_1 = true;
9925                else
9926                  {
9927                    use_2 = true;
9928                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9929                  }
9930                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
9931              }
9932          }
9933      }
9934      (if (use_1 ^ use_2)
9935       (with
9936        {
9937          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9938          tree op0 = NULL_TREE;
9939          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9940             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9941             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9942             handled and the new one can't be either, don't increase
9943             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9944          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9945              || (single_use (@0)
9946                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9947                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9948                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9949            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9950        }
9951        (if (op0)
9952         (switch
9953          (if (use_1)
9954           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
9955          (if (use_2)
9956           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
9958 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
9960 (simplify
9961  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
9962  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9963   (with
9964    {
9965      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9966      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9967      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9968      vec_perm_builder builder0;
9969      vec_perm_builder builder1;
9970      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9971    }
9972    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9973         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9974     (with
9975      {
9976        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9977        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9978        bool use_1 = false, use_2 = false;
9980        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9981          {
9982            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9983              builder2.quick_push (sel1[i]);
9984            else
9985              {
9986                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
9987                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9988                  use_1 = true;
9989                else
9990                  {
9991                    use_2 = true;
9992                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9993                  }
9994                builder2.quick_push (j);
9995              }
9996          }
9997      }
9998      (if (use_1 ^ use_2)
9999       (with
10000        {
10001          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10002          tree op0 = NULL_TREE;
10003          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10004             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10005             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10006             handled and the new one can't be either, don't increase
10007             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10008          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10009              || (single_use (@0)
10010                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10011                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10012                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10013            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10014        }
10015        (if (op0)
10016         (switch
10017          (if (use_1)
10018           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
10019          (if (use_2)
10020           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
10023 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
10024    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
10025    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
10026    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
10027    to the number of trailing zeroes.  */
10028 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
10029   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
10031 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
10032  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
10033   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10034        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
10035        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
10036        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
10037        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10038        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10039           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
10040        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10041           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
10042        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
10043           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
10044           it's sign_extend vs zero_extend.  */
10045        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
10046            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
10047                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
10048        && single_use (@4)
10049        && single_use (@5))))
10051 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
10052  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10053   (bit_op:c
10054    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
10055    @3)))
10057 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10058  (bit_not
10059   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
10061 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
10062    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
10063 (simplify
10064   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
10065   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
10066   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
10067     (if (wi::popcount (i) == 1
10068          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
10069       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
10070         (bit_and @0 @1)
10071       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
10073 /* -x & 1 -> x & 1.  */
10074 (simplify 
10075  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
10076  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
10077   (bit_and @0 @1)))
10079 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
10080    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
10081    This is used mostly with the transformation of
10082    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
10083    It also can show up with bitfields.  */
10084 (simplify
10085  (convert? (negate @0))
10086  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10087       && TYPE_PRECISION (type) == 1
10088       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
10089   (convert @0)))
10091 /* Optimize
10092    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
10093    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
10094    c3 = c1 op c2
10095    -->
10096    c = a op b
10097    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
10098    For all integer non-div operations.  */
10099 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
10100          lshift rshift)
10101  (simplify
10102   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
10103    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
10104     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
10106 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
10107    all vector elements.  */
10108 (for op (plus minus mult)
10109  (simplify
10110   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
10111    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
10112         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10113     (with
10114      {
10115        tree perm_cst = @2;
10116        vec_perm_builder builder;
10117        bool full_perm_p = false;
10118        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
10119          {
10120            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
10122            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10123            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
10124            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
10126            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
10127            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
10128              {
10129                auto_sbitmap seen (nelts);
10130                bitmap_clear (seen);
10132                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
10134                for (i = 0; i < nelts; i++)
10135                  {
10136                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
10137                     break;
10138                    count++;
10139                  }
10140                full_perm_p = count == nelts;
10141              }
10142          }
10143       }
10144       (if (full_perm_p)
10145         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))