Improve PR64242 testcase
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobf8e35e96d22036bb0b96fbdbe2c7a346f4695067
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2019 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)
41 /* Operator lists.  */
42 (define_operator_list tcc_comparison
43   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
45   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
47   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
48 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
49   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
50 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
51 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
53 #include "cfn-operators.pd"
55 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
56    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
57    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
59    Also define operand lists:
61      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
62      X<FN> for all double functions, in the same order
63      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
64 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
65   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
66                                  BUILT_IN_L##FN##F \
67                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
68   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
69                               BUILT_IN_L##FN \
70                               BUILT_IN_LL##FN) \
71   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
72                                  BUILT_IN_L##FN##L \
73                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
77 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
80 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
81 (define_operator_list UNCOND_BINARY
82   plus minus
83   mult trunc_div trunc_mod rdiv
84   min max
85   bit_and bit_ior bit_xor)
86 (define_operator_list COND_BINARY
87   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
88   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
89   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
90   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR)
92 /* Same for ternary operations.  */
93 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
94   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
95 (define_operator_list COND_TERNARY
96   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
98 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
99    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
100 (match (nop_convert @0)
101  (convert @0)
102  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
103 (match (nop_convert @0)
104  (view_convert @0)
105  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
106       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
107                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
108       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
109 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
110 (match (nop_convert @0)
111  @0)
113 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
114    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
115    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
116 (simplify (abs (convert @0))
117  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
118       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
119       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
120   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
121    (convert (absu:utype @0)))))
124 /* Simplifications of operations with one constant operand and
125    simplifications to constants or single values.  */
127 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
128   (simplify
129     (op @0 integer_zerop)
130     (non_lvalue @0)))
132 /* 0 +p index -> (type)index */
133 (simplify
134  (pointer_plus integer_zerop @1)
135  (non_lvalue (convert @1)))
137 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
138 (simplify
139  (pointer_diff @0 integer_zerop)
140  (convert @0))
142 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
143    Likewise if the operands are reversed.  */
144 (simplify
145  (plus:c @0 real_zerop@1)
146  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
147   (non_lvalue @0)))
149 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
150 (simplify
151  (minus @0 real_zerop@1)
152  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
153   (non_lvalue @0)))
155 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
156    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
157    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
158    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
159    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
160    would not raise it.   */
161 (for inner_op (plus minus)
162  (for outer_op (plus minus)
163   (simplify
164    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
165     (if (real_zerop (@1)
166          && real_zerop (@2)
167          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
168      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
169                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
170              bool outer_plus
171                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
172                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
173       (if (outer_plus && !inner_plus)
174        (outer_op @0 @2)
175        @3))))))
177 /* Simplify x - x.
178    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
179    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
180    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
181    is volatile.  */
182 (simplify
183  (minus @0 @0)
184  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
185   { build_zero_cst (type); }))
186 (simplify
187  (pointer_diff @@0 @0)
188  { build_zero_cst (type); })
190 (simplify
191  (mult @0 integer_zerop@1)
192  @1)
194 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
195    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
196    same in modes with signed zeros, since multiplying a
197    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
198 (simplify
199  (mult @0 real_zerop@1)
200  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
201   @1))
203 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
204    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
205 (simplify
206  (mult @0 real_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type)
208       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
209           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
210   (non_lvalue @0)))
212 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
213 (simplify
214  (mult @0 real_minus_onep)
215   (if (!HONOR_SNANS (type)
216        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
217            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
218    (negate @0)))
220 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 } */
221 (simplify
222  (mult SSA_NAME@1 SSA_NAME@2)
223   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
224        && get_nonzero_bits (@1) == 1
225        && get_nonzero_bits (@2) == 1)
226    (bit_and @1 @2)))
228 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
229    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
230 (simplify
231  (mult @0 VECTOR_CST@1)
232  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
233       && !HONOR_SNANS (type)
234       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
235   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
236    (if (itype
237         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
238             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
239                 && optab_handler (and_optab,
240                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
241     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
242                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
244 (for cmp (gt ge lt le)
245      outp (convert convert negate negate)
246      outn (negate negate convert convert)
247  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
248  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
249  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
250  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
251  (simplify
252   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
253   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
254        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
255    (switch
256     (if (types_match (type, float_type_node))
257      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
258     (if (types_match (type, double_type_node))
259      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
260     (if (types_match (type, long_double_type_node))
261      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
262  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
263  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
264  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
265  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
266  (simplify
267   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
268   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
269        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
270    (switch
271     (if (types_match (type, float_type_node))
272      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
273     (if (types_match (type, double_type_node))
274      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
275     (if (types_match (type, long_double_type_node))
276      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
278 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
279 (simplify
280  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
281  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
282   (abs @0)))
284 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
285 (simplify
286  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
287  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
288   (negate (abs @0))))
290 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
291 (simplify
292  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
293  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
294   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
296 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
297 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
298   (simplify
299     (op @0 integer_onep)
300     (non_lvalue @0)))
302 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
303    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
304    toward zero.
305    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
306 (simplify
307  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
308  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
309       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
310           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
311           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
312   (rshift @0 @2)))
314 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
315    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
316    traps enables better optimizations than these anyway.  */
317 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
318  /* 0 / X is always zero.  */
319  (simplify
320   (div integer_zerop@0 @1)
321   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
322   (if (!integer_zerop (@1))
323    @0))
324   /* X / -1 is -X.  */
325  (simplify
326    (div @0 integer_minus_onep@1)
327    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
328     (negate @0)))
329  /* X / X is one.  */
330  (simplify
331   (div @0 @0)
332   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
333      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
334   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
335    { build_one_cst (type); }))
336  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
337  (simplify
338    (div:C @0 (abs @0))
339    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
340         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
341     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
342           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
343  /* X / -X is -1.  */
344  (simplify
345    (div:C @0 (negate @0))
346    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
347         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
348     { build_minus_one_cst (type); })))
350 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
351    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
352 (simplify
353  (floor_div @0 @1)
354  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
355       && TYPE_UNSIGNED (type))
356   (trunc_div @0 @1)))
358 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
359    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
360 (for div (trunc_div exact_div)
361  (simplify
362   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
363   (with {
364     wi::overflow_type overflow;
365     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
366                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
367    }
368    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
369         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
370     (if (!overflow)
371      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
372      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
373           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
374       { build_zero_cst (type); }))))))
376 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
377    overflow is different.  */
378 (simplify
379  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
380  (with {
381    wi::overflow_type overflow;
382    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
383                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
384   }
385   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
386      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
387   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
388    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
390 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
391    NaNs or Infinities.  */
392 (simplify
393  (rdiv @0 @0)
394  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
395       && ! HONOR_NANS (type)
396       && ! HONOR_INFINITIES (type))
397   { build_one_cst (type); }))
399 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
400    NaNs or Infinities.  */
401 (simplify
402  (rdiv:C @0 (negate @0))
403  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
404       && ! HONOR_NANS (type)
405       && ! HONOR_INFINITIES (type))
406   { build_minus_one_cst (type); }))
408 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
409 (simplify
410  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
411   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
412        && ! HONOR_NANS (type)
413        && ! HONOR_INFINITIES (type))
414    (switch
415     (if (types_match (type, float_type_node))
416      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
417     (if (types_match (type, double_type_node))
418      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
419     (if (types_match (type, long_double_type_node))
420      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
422 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
423 (simplify
424  (rdiv @0 real_onep)
425  (if (!HONOR_SNANS (type))
426   (non_lvalue @0)))
428 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
429 (simplify
430  (rdiv @0 real_minus_onep)
431  (if (!HONOR_SNANS (type))
432   (negate @0)))
434 (if (flag_reciprocal_math)
435  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
436  (simplify
437   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
438   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
440  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
441  (simplify
442   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
443   (with
444    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
445    (if (tem)
446     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
448  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
449  (simplify
450   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
451    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
453 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
454 (simplify
455  (rdiv @0 (negate @1))
456  (rdiv (negate @0) @1))
458 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
459  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
460     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
461  (for op (lt le gt ge)
462       neg_op (gt ge lt le)
463   (simplify
464    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
465    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
466     (switch
467      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
468       (op @1 @2))
469      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
470      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
471       (neg_op @1 @2)))))))
473 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
474 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
475  (simplify
476   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
477   (if (integer_pow2p (@2)
478        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
479        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
480        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
481    (rshift (convert @0)
482            { build_int_cst (integer_type_node,
483                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
485 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
486    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
487    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
488    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
489    tell if it is or not in a portable manner.  */
490 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
491  (simplify
492   (rdiv @0 cst@1)
493   (if (optimize)
494    (if (flag_reciprocal_math
495         && !real_zerop (@1))
496     (with
497      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
498      (if (tem)
499       (mult @0 { tem; } )))
500     (if (cst != COMPLEX_CST)
501      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
502       (if (inverse)
503        (mult @0 { inverse; } ))))))))
505 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
506  /* 0 % X is always zero.  */
507  (simplify
508   (mod integer_zerop@0 @1)
509   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
510   (if (!integer_zerop (@1))
511    @0))
512  /* X % 1 is always zero.  */
513  (simplify
514   (mod @0 integer_onep)
515   { build_zero_cst (type); })
516  /* X % -1 is zero.  */
517  (simplify
518   (mod @0 integer_minus_onep@1)
519   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
520    { build_zero_cst (type); }))
521  /* X % X is zero.  */
522  (simplify
523   (mod @0 @0)
524   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
525   (if (!integer_zerop (@0))
526    { build_zero_cst (type); }))
527  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
528  (simplify
529   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
530   @2)
531  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
532  (simplify
533   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
534   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
535        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
536        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
537                              TYPE_SIGN (type)))
538    { build_zero_cst (type); }))
539  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
540     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
541  (for cmp (eq ne)
542   (simplify
543    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
544    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
545     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
546      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
548 /* X % -C is the same as X % C.  */
549 (simplify
550  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
551   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
552        && !TREE_OVERFLOW (@1)
553        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
554        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
555        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
556        && !sign_bit_p (@1, @1))
557    (trunc_mod @0 (negate @1))))
559 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
560 (simplify
561  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
562  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
563       && !TYPE_UNSIGNED (type)
564       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
565       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
566       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
567          Y might be -1, because we would then change valid
568          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
569       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
570           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
571                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
572   (trunc_mod @0 (convert @1))))
574 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
575 (simplify
576  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
577  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
578   (convert (trunc_mod @0 @1))))
580 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
581    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
582    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
583    to A & ((C << N) - 1).  */
584 (match (power_of_two_cand @1)
585  INTEGER_CST@1)
586 (match (power_of_two_cand @1)
587  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
588 (for mod (trunc_mod floor_mod)
589  (simplify
590   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
591   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
592         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
593         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
594         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
595    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
597 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
598 (simplify
599  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
600  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
601   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
602                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
603                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
604                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
606 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
607 (simplify
608  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
609  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
610   (bit_and @0 (negate @1))))
612 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
613 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
614  (simplify
615   (div (mult:c @0 @1) @1)
616   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
617        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
618    @0)))
620 (for op (negate abs)
621  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
622  (for coss (COS COSH)
623   (simplify
624    (coss (op @0))
625     (coss @0)))
626  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
627  (for pows (POW)
628   (simplify
629    (pows (op @0) REAL_CST@1)
630    (with { HOST_WIDE_INT n; }
631     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
632      (pows @0 @1)))))
633  /* Likewise for powi.  */
634  (for pows (POWI)
635   (simplify
636    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
637    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
638     (pows @0 @1))))
639  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
640  (for hypots (HYPOT)
641   (simplify
642    (hypots (op @0) @1)
643    (hypots @0 @1))
644   (simplify
645    (hypots @0 (op @1))
646    (hypots @0 @1)))
647  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
648  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
649   (simplify
650    (copysigns (op @0) @1)
651    (copysigns @0 @1))))
653 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
654 (simplify
655  (mult (abs@1 @0) @1)
656  (mult @0 @0))
658 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
659 (simplify
660  (mult (absu@1 @0) @1)
661  (mult (convert@2 @0) @2))
663 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
664 (for coss (COS COSH)
665      copysigns (COPYSIGN)
666  (simplify
667   (coss (copysigns @0 @1))
668    (coss @0)))
670 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
671 (for pows (POW)
672      copysigns (COPYSIGN)
673  (simplify
674   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
675   (with { HOST_WIDE_INT n; }
676    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
677     (pows @0 @1)))))
678 /* Likewise for powi.  */
679 (for pows (POWI)
680      copysigns (COPYSIGN)
681  (simplify
682   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
683   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
684    (pows @0 @1))))
686 (for hypots (HYPOT)
687      copysigns (COPYSIGN)
688  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
689  (simplify
690   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
691   (hypots @0 @2))
692  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
693  (simplify
694   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
695   (hypots @0 @1)))
697 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
698 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
699  (simplify
700   (copysigns @0 REAL_CST@1)
701   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
702    (negate (abs @0))
703    (abs @0))))
705 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
706 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
707  (simplify
708   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
709   (copysigns @0 @2)))
711 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
712 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
713  (simplify
714   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
715   (mult @0 @0)))
717 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
718 (for ccoss (CCOS CCOSH)
719  (simplify
720   (ccoss (negate @0))
721    (ccoss @0)))
723 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
724 (for ops (conj negate)
725  (for cabss (CABS)
726   (simplify
727    (cabss (ops @0))
728    (cabss @0))))
730 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
731 (simplify
732  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
733   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
734        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
735    (lshift @0 @2)))
737 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
738    into ((1 << C) >> x). */
739 (simplify
740  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
741   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
742        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
743        && single_use (@1))
744    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
745      (rshift (lshift @0 @2) @3)
746    (with
747     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
748     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
750 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
751 (simplify
752  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
753   (if (flag_associative_math
754        && single_use (@3))
755    (with
756     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
757     (if (tem)
758      (rdiv { tem; } @1)))))
760 /* Simplify ~X & X as zero.  */
761 (simplify
762  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
763   { build_zero_cst (type); })
765 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
766 (simplify
767   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
769     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
771 (for bitop (bit_and bit_ior)
772      cmp (eq ne)
773  /* PR35691: Transform
774     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
775     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
776  (simplify
777   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
778    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
779         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
780         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
781     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
782  /* Transform:
783     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
784     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
785  (simplify
786   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
787    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
788         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
789         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
790     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
792 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
793 (simplify
794  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
795   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
796 (simplify
797  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
798  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
799   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
801 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
802 (simplify
803  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
804   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
806 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
807 (for op (bit_ior bit_xor plus)
808  (simplify
809   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
810    (bit_xor @0 @1))
811  (simplify
812   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
813   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
814    (bit_xor @0 @1))))
816 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
817 (simplify
818   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
819   (bit_ior @0 @1))
821 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
822 (simplify
823  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
824  @2)
826 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
827 (simplify
828  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
829  (bit_not (bit_and @0 @1)))
831 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
832 (simplify
833  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
834  (bit_and @0 @1))
836 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
837 (simplify
838  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
839  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
841 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
842 (for op (bit_and bit_xor)
843  (simplify
844   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
845   @2))
847 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
848 (simplify
849  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
850  @2)
852 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
853 (simplify
854  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
855  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
857 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
858 (simplify
859  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
860  (bit_and @0 (bit_not @1)))
862 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
863 #if GIMPLE
864 (simplify
865  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
866  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
867       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
868   (bit_xor @0 @1)))
869 #endif
871 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
872    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
873    Similarly if (N & M) == 0,
874    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
875    and for - instead of + (or unary - instead of +)
876    and/or ^ instead of |.
877    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
878 (for op (plus minus)
879  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
880   (simplify
881    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
882     (with
883      { tree pmop[2];
884        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
885                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
886                                        NULL_TREE, pmop); }
887      (if (utype)
888       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
889                             (convert:utype { pmop[1]; }))
890                         (convert:utype @2))))))
891   (simplify
892    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
893     (with
894      { tree pmop[2];
895        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
896                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
897                                        @4, pmop); }
898      (if (utype)
899       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
900                             (convert:utype { pmop[1]; }))
901                         (convert:utype @2)))))))
902  (simplify
903   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
904    (with
905     { tree pmop[2];
906       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
907                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
908                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
909     (if (utype)
910      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
911                            (convert:utype { pmop[1]; }))
912                        (convert:utype @2)))))))
913 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
914  (simplify
915   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
916    (with
917     { tree pmop[2];
918       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
919                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
920                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
921     (if (utype)
922      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
923                        (convert:utype @1)))))))
925 /* X % Y is smaller than Y.  */
926 (for cmp (lt ge)
927  (simplify
928   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
929   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
930    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
931 (for cmp (gt le)
932  (simplify
933   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
934   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
935    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
937 /* x | ~0 -> ~0  */
938 (simplify
939  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
940  @1)
942 /* x | 0 -> x  */
943 (simplify
944  (bit_ior @0 integer_zerop)
945  @0)
947 /* x & 0 -> 0  */
948 (simplify
949  (bit_and @0 integer_zerop@1)
950  @1)
952 /* ~x | x -> -1 */
953 /* ~x ^ x -> -1 */
954 /* ~x + x -> -1 */
955 (for op (bit_ior bit_xor plus)
956  (simplify
957   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
958   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
960 /* x ^ x -> 0 */
961 (simplify
962   (bit_xor @0 @0)
963   { build_zero_cst (type); })
965 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
966 (simplify
967   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
968   (bit_not @0))
970 /* x & ~0 -> x  */
971 (simplify
972  (bit_and @0 integer_all_onesp)
973   (non_lvalue @0))
975 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
976 (for bitop (bit_and bit_ior)
977  (simplify
978   (bitop @0 @0)
979   (non_lvalue @0)))
981 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
982 #if GIMPLE
983 (simplify
984  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
985  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
986       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
987   @0))
988 #endif
990 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
991 (simplify
992  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
993  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
995 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
996 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
997 (for bitop (bit_and bit_ior)
998  (simplify
999   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1000   (bitop @0 (bit_not @1))))
1002 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1003 (simplify
1004  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1005  @2)
1007 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1008 (simplify
1009  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1010  (bit_not @0))
1012 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1013 (simplify
1014  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1015  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1017 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1018 (simplify
1019  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1020  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1022 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1023 (simplify
1024  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1025  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1027 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1028 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1029 (for bitop (bit_and bit_ior)
1030      rbitop (bit_ior bit_and)
1031  (simplify
1032   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1033   (bitop @1 @2)))
1035 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1036 (simplify
1037  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1038  (bit_xor @0 @1))
1040 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1041 (simplify
1042  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1043  (bit_and @0 @1))
1045 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1046 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1047 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1048 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1049  (simplify
1050   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1051   (bit_ior @0 @1)))
1053 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1054 (simplify
1055  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1056  (plus @0 @1))
1058 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1059 (simplify
1060  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1061  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1062       && !TYPE_SATURATING (type))
1063   (bit_and @0 @1)))
1065 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1066 (simplify
1067  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1068  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1069       && !TYPE_SATURATING (type))
1070   (bit_ior @0 @1)))
1072 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1073 (simplify
1074  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1075  (bit_and @0 @1))
1077 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1078 (simplify
1079  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1080  (bit_xor @0 @1))
1082 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1083 (simplify
1084  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1085  (bit_xor @0 @1))
1087 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1088 (simplify
1089  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1090  (bit_and @0 @1))
1092 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1093 (simplify
1094  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1095  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1097 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1098 (simplify
1099  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1100  (bit_xor @0 @1))
1102 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1103    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1104 (for op (bit_and bit_ior)
1105      rop (bit_ior bit_and)
1106  (simplify
1107   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1108   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1109        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1110    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1112 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1113    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1114    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1115    simplifications.  */
1116 (for op (bit_xor plus)
1117  (simplify
1118   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1119       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1120   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1121        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1122        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1123    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1125 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1126 (simplify
1127  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1128  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1129   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1131 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1132 (simplify
1133  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1134  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1135       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1136   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1138 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1139 (simplify
1140  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1141  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1142   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1144 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1145 (for opo (bit_and bit_xor)
1146      opi (bit_xor bit_and)
1147  (simplify
1148   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1149   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1151 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1152    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1153    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1154    constants are involved.  For example, convert
1155      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1156    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1157 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1158      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1159  (simplify
1160   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1161   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1162        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1163    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1165 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1166 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1167    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1168 (for op (bit_and bit_ior)
1169  (simplify
1170   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1171   @2))
1172 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1173 (simplify
1174  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1175  (convert @0))
1176 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1177    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1178 (for op (bit_and bit_ior)
1179  (simplify
1180   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1181   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1182        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1183    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1184     (op @3 (convert @2))
1185     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1186      (op (convert @1) @5))))))
1187 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1188 (simplify
1189  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1190  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1191       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1192   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1194 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1195    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1196 (simplify
1197  (abs (abs@1 @0))
1198  @1)
1200 (simplify
1201  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1202  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1203   @1))
1205 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1206 (simplify
1207  (abs (negate @0))
1208  (abs @0))
1210 (simplify
1211  (absu (negate @0))
1212  (absu @0))
1214 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1215 (simplify
1216  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1217  @0)
1219 (simplify
1220  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1221  (convert @0))
1223 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1224 (match negate_expr_p
1225  INTEGER_CST
1226  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1227        && TYPE_UNSIGNED (type))
1228       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1229           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1230 (match negate_expr_p
1231  FIXED_CST)
1232 (match negate_expr_p
1233  (negate @0)
1234  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1235 (match negate_expr_p
1236  REAL_CST
1237  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1238 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1239    ways.  */
1240 (match negate_expr_p
1241  VECTOR_CST
1242  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1243 (match negate_expr_p
1244  (minus @0 @1)
1245  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1246       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1247           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1248           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1250 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1251 (simplify
1252  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1253   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1254        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1255    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1257 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1258 (simplify
1259  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1260  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1261       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1262   (minus (negate @1) @0)))
1264 /* -(A - B) -> B - A.  */
1265 (simplify
1266  (negate (minus @0 @1))
1267  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1268       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1269           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1270           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1271   (minus @1 @0)))
1272 (simplify
1273  (negate (pointer_diff @0 @1))
1274  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1275   (pointer_diff @1 @0)))
1277 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1278 (simplify
1279  (minus @0 negate_expr_p@1)
1280  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1281  (plus @0 (negate @1))))
1283 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1284    when profitable.
1285    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1286    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1287    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1288    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1289 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1290  (simplify
1291   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1292   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1293          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1294          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1295         || types_match (@0, @1))
1296        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1297           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1298           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1299           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1300           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1301        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1302        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1303               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1304            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1305            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1306               mode.  */
1307            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1308            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1309               of its mode.  */
1310            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1311    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1313 (for bitop (bit_and bit_ior)
1314      rbitop (bit_ior bit_and)
1315   /* (x | y) & x -> x */
1316   /* (x & y) | x -> x */
1317  (simplify
1318   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1319   @0)
1320  /* (~x | y) & x -> x & y */
1321  /* (~x & y) | x -> x | y */
1322  (simplify
1323   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1324   (bitop @0 @1)))
1326 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1327 (simplify
1328   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1329   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1331 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1332 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1333  (simplify
1334   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1335   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1336    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1337       folded to a constant.  */
1338    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1339    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1340       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1341       the values involved are such that the operation can't be decided at
1342       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1343       that combination can be decided at compile time.
1345       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1346       oscillation.  */
1347    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1348     (if (cst1)
1349      (bitop @1 { cst1; })
1350      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1351       (if (cst2)
1352        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1354 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1355    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1356 (match truth_valued_p
1357  @0
1358  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1359 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1360  (match truth_valued_p
1361   (op @0 @1)))
1362 (match truth_valued_p
1363   (truth_not @0))
1365 (match (logical_inverted_value @0)
1366  (truth_not @0))
1367 (match (logical_inverted_value @0)
1368  (bit_not truth_valued_p@0))
1369 (match (logical_inverted_value @0)
1370  (eq @0 integer_zerop))
1371 (match (logical_inverted_value @0)
1372  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1373 (match (logical_inverted_value @0)
1374  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1376 /* X & !X -> 0.  */
1377 (simplify
1378  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1379  { build_zero_cst (type); })
1380 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1381 (for op (bit_ior bit_xor)
1382  (simplify
1383   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1384   { constant_boolean_node (true, type); }))
1385 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1386 (for op (eq ne)
1387  (simplify
1388   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1389   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1391 /* ~~x -> x */
1392 (simplify
1393   (bit_not (bit_not @0))
1394   @0)
1396 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1397 (simplify
1398  (bit_not (convert? (negate @0)))
1399  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1400       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1401   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1403 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1404 (simplify
1405  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1406  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1408 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1409 (simplify
1410  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1411  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1412       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1413   (convert (negate @0))))
1414 (simplify
1415  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1416  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1417       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1418   (convert (negate @0))))
1420 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1421 (simplify
1422  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1423  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1424   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1425 (simplify
1426  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1427  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1428   (convert (bit_xor @0 @1))))
1430 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1431 (simplify
1432  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1433  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1434   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1436 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1437 (simplify
1438  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1439  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1441 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1442 (simplify
1443  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1444  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1445       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1446   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1448 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1449 (for cmp (gt lt ge le)
1450 (simplify
1451  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1452   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1454 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1455    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1456 (for cmp (eq ne)
1457  (simplify
1458   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1459   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1460        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1461        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1462    (cmp @0 @2))))
1464 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1465    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1466 (for cmp (eq ne)
1467  (simplify
1468   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1469   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1470        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1471        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1472    (cmp @0 @2))))
1474 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1475    x * C RELOP y * C into:
1477    x RELOP y for nonnegative C
1478    y RELOP x for negative C  */
1479 (for cmp (lt gt le ge)
1480  (simplify
1481   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1482   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1483        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1484    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1485     (cmp @0 @2)
1486    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1487         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1488     (cmp @2 @0))))))
1490 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1491 (for cmp (le gt)
1492      icmp (gt le)
1493  (simplify
1494   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1495    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1496         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1497         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1498         && (wi::to_wide (@2)
1499             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1500     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1501      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1503 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1504 (for cmp (simple_comparison)
1505  (simplify
1506   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
1507   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
1508        && types_match (@0, @1))
1509    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1510     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1511      (cmp @1 @0)
1512      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1513       (with
1514        {
1515         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1516        }
1517        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
1518     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1519      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1520       (cmp @0 @1)
1521       (with
1522        {
1523         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1524        }
1525        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
1527 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1528 (for cmp (simple_comparison)
1529  (simplify
1530   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1531   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1532        && integer_nonzerop (@1)
1533        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1534        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1535    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1536            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1537                                                    &neg_overflow); }
1538     (switch
1539      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1540        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1541         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1542         (if (code == LT_EXPR)
1543          (lt @0 { lo; })
1544          (ge @0 { lo; }))))
1545      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1546        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1547         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1548         (if (code == LE_EXPR)
1549          (le @0 { hi; })
1550          (gt @0 { hi; }))))
1551      (if (!lo && !hi)
1552       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1553      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1554       (ge @0 { lo; }))
1555      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1556       (le @0 { hi; }))
1557      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1558       (lt @0 { lo; }))
1559      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1560       (gt @0 { hi; }))
1561      (if (GENERIC)
1562       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1563                            lo, hi); })
1564      (with
1565       {
1566         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1567         if (etype)
1568           {
1569             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1570               etype = unsigned_type_for (etype);
1571             hi = fold_convert (etype, hi);
1572             lo = fold_convert (etype, lo);
1573             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1574           }
1575       }
1576       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1577        (if (code == EQ_EXPR)
1578         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1579         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1581 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1582 (for op (lt le ge gt)
1583  (simplify
1584   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1585   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1586        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1587    (op @0 @1))))
1588 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1589 (for op (eq ne minus)
1590  (simplify
1591   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1592   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1593        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1594            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1595    (op @0 @1))))
1597 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1598 (for op (lt le ge gt)
1599  (simplify
1600   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1601   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1602        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1603    (op @0 @1))))
1604 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1605 (for op (eq ne minus)
1606  (simplify
1607   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1608   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1609        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1610            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1611    (op @0 @1))))
1612 /* And for pointers...  */
1613 (for op (simple_comparison)
1614  (simplify
1615   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1616   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1617    (op @0 @1))))
1618 (simplify
1619  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1620  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1621       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1622   (pointer_diff @0 @1)))
1624 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1625 (for op (lt le ge gt)
1626  (simplify
1627   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1628   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1629        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1630    (op @1 @0))))
1631 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1632 (for op (eq ne minus)
1633  (simplify
1634   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1635   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1636        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1637            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1638    (op @1 @0))))
1639 /* And for pointers...  */
1640 (for op (simple_comparison)
1641  (simplify
1642   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1643   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1644    (op @1 @0))))
1645 (simplify
1646  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1647  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1648       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1649   (pointer_diff @1 @0)))
1651 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1652 (for op (lt le gt ge)
1653  (simplify
1654   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1655   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1656        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1657        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1658        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1659    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1660 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1661 (for op (eq ne)
1662  (simplify
1663   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1664   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1665        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1666            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1667        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1668        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1669        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1670    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1671  (simplify
1672   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1673   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1674        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1675        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1676    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1678 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1679    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1680 (for op (simple_comparison)
1681  (simplify
1682   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1683   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1684        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1685            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1686                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1687        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1688    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1690 /* Transform:
1691    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1692    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1693 (for cmp (eq ne)
1694      ocmp (lt ge)
1695  (simplify
1696   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1697   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1698        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1699        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1700        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1701    (ocmp @0 @1))))
1703 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1704 (for cmp (eq ne)
1705  (simplify
1706   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1707   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1708    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1710 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1711    possibly set.  */
1712 (match with_possible_nonzero_bits
1713  INTEGER_CST@0)
1714 (match with_possible_nonzero_bits
1715  SSA_NAME@0
1716  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1717 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1718 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1719  with_possible_nonzero_bits@0)
1720 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1721  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1723 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1724    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1725 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1726  INTEGER_CST@0)
1727 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1728  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1730 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1731 (for cmp (eq ne)
1732  (simplify
1733   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1734   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1735    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1737 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1738    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1739    zero throughout its computed value range,
1740    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1741    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1742    and 0's otherwise.
1743    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1744    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1745    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1747 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1748      outer_op (bit_xor bit_ior)
1749 (simplify
1750  (outer_op
1751   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1752  (with
1753   {
1754     bool fail = false;
1755     wide_int zero_mask_not;
1756     wide_int C0;
1757     wide_int cst_emit;
1759     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1760       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1761     else
1762       fail = true;
1764     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1765       {
1766         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1767         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1768       }
1769     else
1770       {
1771         C0 = wi::to_wide (@0);
1772         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1773       }
1774   }
1775   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1776    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1777    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1778     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1780 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1781 (simplify
1782   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1783   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1785 /* Pattern match
1786      tem1 = (long) ptr1;
1787      tem2 = (long) ptr2;
1788      tem3 = tem2 - tem1;
1789      tem4 = (unsigned long) tem3;
1790      tem5 = ptr1 + tem4;
1791    and produce
1792      tem5 = ptr2;  */
1793 (simplify
1794   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1795   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1796   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1797        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1798             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1799    @1))
1800 (simplify
1801   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1802   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1803    (convert @1)))
1805 /* Pattern match
1806      tem = (sizetype) ptr;
1807      tem = tem & algn;
1808      tem = -tem;
1809      ... = ptr p+ tem;
1810    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1811      ... = ptr & ~algn;  */
1812 (simplify
1813   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1814   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1815    (bit_and @0 { algn; })))
1817 /* Try folding difference of addresses.  */
1818 (simplify
1819  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1821   (with { poly_int64 diff; }
1822    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1823     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1824 (simplify
1825  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1826  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1827   (with { poly_int64 diff; }
1828    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1829     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1830 (simplify
1831  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1832  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1833       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1834   (with { poly_int64 diff; }
1835    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1836     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1837 (simplify
1838  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1839  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1840       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1841   (with { poly_int64 diff; }
1842    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1843     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1845 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1846    be able to fold this expression using the object or function's
1847    alignment.  */
1848 (simplify
1849  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1850  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1851       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1852   (with
1853    {
1854      unsigned int align;
1855      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1856      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1857    }
1858    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1859     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1860                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1863 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1864 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1866  /* Contract negates.  */
1867  /* A + (-B) -> A - B */
1868  (simplify
1869   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1870   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1871   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1872        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1873    (with
1874     {
1875      tree t1 = type;
1876      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1877          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1878        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1879     }
1880     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1881  /* A - (-B) -> A + B */
1882  (simplify
1883   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1884   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1885        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1886    (with
1887     {
1888      tree t1 = type;
1889      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1890          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1891        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1892     }
1893     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1894  /* -(T)(-A) -> (T)A
1895     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1896     happen without overflow.  */
1897  (simplify
1898   (negate (convert (negate @1)))
1899   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1900        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1901            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1902                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1903        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1904        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1905    (convert @1)))
1906  (simplify
1907   (negate (convert negate_expr_p@1))
1908   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1909        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1910             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1911             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1912            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1913    (convert (negate @1))))
1914  (simplify
1915   (negate (nop_convert (negate @1)))
1916   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1917        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1918    (view_convert @1)))
1920  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1921     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1922  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1923       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1925   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1926      irrespective of overflow issues.  */
1927   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1928   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1929   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1930   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1931   (simplify
1932     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1933     @1)
1934   (simplify
1935     (minus (minus @0 @1) @0)
1936     (negate @1))
1937   (simplify
1938     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1939     @0)
1940   (simplify
1941    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1942    (negate @1))
1943   (simplify
1944    (minus @0 (minus @0 @1))
1945    @1)
1946   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1947   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1948   /* More cases are handled with comparisons.  */
1949   (simplify
1950    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1951    (plus @2 @1))
1952   (simplify
1953    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1954    (minus @2 @1))
1955   (simplify
1956    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1957    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1958         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1959     (pointer_diff @2 @1)))
1960   (simplify
1961    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1962    (plus @1 @2))
1964   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1965      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1966      scalars.  */
1967   (for outer_op (plus minus)
1968    (for inner_op (plus minus)
1969         neg_inner_op (minus plus)
1970     (simplify
1971      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1972                CONSTANT_CLASS_P@2)
1973      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1974      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1975       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1976          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1977       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1978        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1979         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1980         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1981       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1982            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1983        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1984         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1985         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1986        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1987           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1988           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1989        (if (types_match (type, @0))
1990         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1991                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1992                                         type, @1, @2); }
1993          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1994           (inner_op @0 { cst; } )
1995           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1996           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1997                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1998            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1999            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2000            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2001             (if (utype)
2002              (view_convert (inner_op
2003                             (view_convert:utype @0)
2004                             (view_convert:utype
2005                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2007   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2008   (for outer_op (plus minus)
2009    (simplify
2010     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
2011     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2012      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2013       (minus { cst; } @0)))))
2015   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
2016   (simplify
2017    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
2018    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2019     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2020      (plus { cst; } @0))))
2022   /* ~A + A -> -1 */
2023   (simplify
2024    (plus:c (bit_not @0) @0)
2025    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2026     { build_all_ones_cst (type); }))
2028   /* ~A + 1 -> -A */
2029   (simplify
2030    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2031    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2032     (negate (convert @0))))
2034   /* -A - 1 -> ~A */
2035   (simplify
2036    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2037    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2038         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2039     (bit_not (convert @0))))
2041   /* -1 - A -> ~A */
2042   (simplify
2043    (minus integer_all_onesp @0)
2044    (bit_not @0))
2046   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2047   (simplify
2048    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2049     (convert? @0))
2050    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2051         /* For integer types, if A has a smaller type
2052            than T the result depends on the possible
2053            overflow in P + A.
2054            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2055            However, if an overflow in P + A would cause
2056            undefined behavior, we can assume that there
2057            is no overflow.  */
2058         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2059             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2060     (convert @1)))
2061   (simplify
2062    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2063     (convert @0))
2064    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2065         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2066            final type requires a sign- or zero-extension,
2067            then we have to punt - it is not defined which
2068            one is correct.  */
2069         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2070             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2071             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2072     (convert @1)))
2073    (simplify
2074     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2075     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2076        thus sign-extended if necessary.  */
2077     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2078      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2079         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2080         we don't want to diagnose overflow here.  */
2081      (convert (view_convert:stype @1))))
2083   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2084   (simplify
2085    (minus (convert? @0)
2086     (convert (plus:c @@0 @1)))
2087    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2088         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2089         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2090     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2091      (convert (negate (convert:utype @1))))
2092     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2093          /* For integer types, if A has a smaller type
2094             than T the result depends on the possible
2095             overflow in P + A.
2096             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2097             However, if an overflow in P + A would cause
2098             undefined behavior, we can assume that there
2099             is no overflow.  */
2100          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2101              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2102      (negate (convert @1)))))
2103   (simplify
2104    (minus (convert @0)
2105     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2106    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2107         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2108         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2109     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2110      (convert (negate (convert:utype @1))))
2111     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2112          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2113             final type requires a sign- or zero-extension,
2114             then we have to punt - it is not defined which
2115             one is correct.  */
2116          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2117              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2118              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2119      (negate (convert @1)))))
2120    (simplify
2121     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2122     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2123        thus sign-extended if necessary.  */
2124     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2125      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2126         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2127         we don't want to diagnose overflow here.  */
2128      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2130   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2131   (simplify
2132    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2133     (convert (plus:c @0 @2)))
2134    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2135         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2136         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2137         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2138     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2139      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2140     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2141           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2142          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2143              /* For integer types, if A has a smaller type
2144                 than T the result depends on the possible
2145                 overflow in P + A.
2146                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2147                 However, if an overflow in P + A would cause
2148                 undefined behavior, we can assume that there
2149                 is no overflow.  */
2150              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2151                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2152                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2153                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2154      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2155   (simplify
2156    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2157     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2158    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2159         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2160         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2161     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2162      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2163     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2164          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2165             final type requires a sign- or zero-extension,
2166             then we have to punt - it is not defined which
2167             one is correct.  */
2168          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2169              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2170              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2171              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2172              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2173      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2174    (simplify
2175     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2176     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2177        thus sign-extended if necessary.  */
2178     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2179      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2180         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2181         we don't want to diagnose overflow here.  */
2182      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2183             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2185 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2186     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2187 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2188      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2189  (for plusminus (plus minus)
2190   (simplify
2191    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2192    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2193          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2194          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2195              && tree_expr_nonzero_p (@0)
2196              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2197         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2198            original operand (but not on both).  */
2199         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
2200     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
2201   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2202   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2203    (simplify
2204     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2205     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2206           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2207           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2208               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2209               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2210          && single_use (@3))
2211      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2212    (simplify
2213     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2214     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2215           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2216           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2217               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2218               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2219          && single_use (@3))
2220      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2222 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2224 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2225  (simplify
2226   (minmax @0 @0)
2227   @0))
2228 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2229 (simplify
2230  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2231  @1)
2232 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2233 (simplify
2234  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2235  @1)
2236 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2237 (simplify
2238  (max:c @0 (negate @0))
2239  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2240       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2241           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2242   (abs @0)))
2243 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2244 (simplify
2245  (min:c @0 (negate @0))
2246  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2247       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2248           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2249   (negate (abs @0))))
2250 (simplify
2251  (min @0 @1)
2252  (switch
2253   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2254        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2255        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2256    @1)
2257   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2258        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2259        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2260    @0)))
2261 (simplify
2262  (max @0 @1)
2263  (switch
2264   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2265        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2266        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2267    @1)
2268   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2269        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2270        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2271    @0)))
2273 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2274 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2275 (simplify
2276  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2277   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2278    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2279     @2
2280     @0)))
2282 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2283 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2284 (simplify
2285  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2286   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2287    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2288     @0
2289     @2)))
2291 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2292    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2293 (for minmax (min max)
2294  (simplify
2295   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2296   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2297        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2298        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2299        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2300    (minmax @1 (convert @2)))))
2302 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2303  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2304     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2305  (simplify
2306   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2307   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2308        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2309    @0)))
2310 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2311    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2312    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2313    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2314    worry about it either.  */
2315 (if (flag_finite_math_only)
2316  (simplify
2317   (FMIN_ALL @0 @1)
2318   (min @0 @1))
2319  (simplify
2320   (FMAX_ALL @0 @1)
2321   (max @0 @1)))
2322 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2323 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2324      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2325  (simplify
2326   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2327   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2328        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2329            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2330    (negate (maxmin @0 @1)))))
2331 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2332    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2333 (for minmax (min max)
2334  maxmin (max min)
2335  (simplify
2336   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2337   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2339 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2340 (for minmax (min min max max)
2341      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2342      out    (le  gt  ge  lt )
2343  (simplify
2344   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2345   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2346    (out @0 @1))))
2347 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2348    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2349 (for cmp (eq ne)
2350  (simplify
2351   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2352   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2353                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2354    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2355    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2356                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2357     (cmp @0 @2)))))
2358 (for cmp (eq ne)
2359  (simplify
2360   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2361   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2362                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2363    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2364    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2365                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2366     (cmp @0 @2)))))
2367 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2368 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2369      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2370      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2371  (simplify
2372   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2373   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2375 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2377 (for rotate (lrotate rrotate)
2378  (simplify
2379   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2380   @0))
2382 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2383 (simplify
2384  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2385  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2386       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2387   @0))
2389 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2390 (simplify
2391  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2392  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2393   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2395 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2396    types.  */
2397 (simplify
2398  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2399  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2400       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2401   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2403 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2404  (simplify
2405   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2406   (non_lvalue @0))
2407  (simplify
2408   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2409   @0)
2410  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2411     if vector2 is uniform.  */
2412  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2413   (simplify
2414    (shiftrotate @0 vec@1)
2415    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2416     (if (tem)
2417      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2419 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2420    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2421 #if GIMPLE
2422 (for shift (lshift rshift)
2423  (simplify
2424   (shift @0 SSA_NAME@1)
2425    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2426     (with {
2427       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2428       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2429      }
2430      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2431       @0)))))
2432 #endif
2434 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2435    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2436 (simplify
2437  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2438  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2439                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2440                                            element_precision (type)), @1); }))
2442 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2443 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2444  (simplify
2445   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2446   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2447    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2448         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2449         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2450         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2451     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2452                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2453      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2454         being well defined.  */
2455      (if (low >= prec)
2456       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2457        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2458        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2459         { build_zero_cst (type); }
2460         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2461       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2464 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2465    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2466 (for cmp (ne eq)
2467      icmp (eq ne)
2468  (simplify
2469   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2470   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2472 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2473    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2474    if CST2 != 0.  */
2475 (for cmp (ne eq)
2476  (simplify
2477   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2478   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2479    (if (cand < 0
2480         || (!integer_zerop (@2)
2481             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2482     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2483     (if (!integer_zerop (@2)
2484          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2485      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2487 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2488         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2489    if the new mask might be further optimized.  */
2490 (for shift (lshift rshift)
2491  (simplify
2492   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2493            INTEGER_CST@2)
2494    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2495         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2496         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2497         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2498         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2499     (with
2500      {
2501        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2502        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2503        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2504        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2505        unsigned int prec;
2507        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2508          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2509        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2510                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2511          {
2512            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2513            tree arg00 = @0;
2514            /* See if more bits can be proven as zero because of
2515               zero extension.  */
2516            if (@3 != @0
2517                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2518              {
2519                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2520                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2521                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2522                  {
2523                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2524                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2525                    if (shiftc < prec)
2526                      shift_type = inner_type;
2527                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2528                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2529                       is all ones.  */
2530                  }
2531              }
2532            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2533            if (shiftc < prec)
2534              {
2535                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2536                zerobits <<= prec - shiftc;
2537              }
2538            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2539               can contain actually sign bits, so no transformation is
2540               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2541               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2542            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2543                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2544              {
2545                if ((mask & zerobits) == 0)
2546                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2547                else
2548                  zerobits = 0;
2549              }
2550          }
2551      }
2552      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2553      (if ((mask & zerobits) == mask)
2554       { build_int_cst (type, 0); }
2555       (with { newmask = mask | zerobits; }
2556        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2557         (with
2558          {
2559            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2560               mode's mask.  */
2561            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2562                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2563              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2564                break;
2565          }
2566          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2567               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2568           (with
2569            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2570            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2571             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2572              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2573              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2575 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2576    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2577 (for shift (lshift rshift)
2578  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2579   (simplify
2580    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2581    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2582     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2583      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2585 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2586 (simplify
2587  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2588   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2589        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2590            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2591            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2592    (with
2593     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2594      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2596 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2597    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2598 (for rotate (lrotate rrotate)
2599  (simplify
2600   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2601    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2602          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2603          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2604         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2605             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2606     (with
2607      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2608       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2610 /* Simplifications of conversions.  */
2612 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2613 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2614  (simplify
2615   (cvt @0)
2616   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2617        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2618    @0)))
2620 /* Contract view-conversions.  */
2621 (simplify
2622   (view_convert (view_convert @0))
2623   (view_convert @0))
2625 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2626    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2627 (simplify
2628   (view_convert @0)
2629   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2630        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2631        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2632    (convert @0)))
2634 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2635    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2636 (simplify
2637   (view_convert (convert@0 @1))
2638   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2639        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2640        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2641        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2642            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2643                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2644    (view_convert @1)))
2646 /* Simplify a view-converted empty constructor.  */
2647 (simplify
2648   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
2649   (if (TREE_CODE (@0) != SSA_NAME
2650        && CONSTRUCTOR_NELTS (@0) == 0)
2651    { build_zero_cst (type); }))
2653 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2654    barriers can be removed.  */
2655 (simplify
2656  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2657  @0)
2658 (simplify
2659  (paren (paren@1 @0))
2660  @1)
2662 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2663 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2664  (for icvt (convert float)
2665   (simplify
2666    (ocvt (icvt@1 @0))
2667    (with
2668     {
2669       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2670       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2671       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2672       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2673       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2674       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2675       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2676       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2677       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2678       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2679       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2680       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2681       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2682       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2683       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2684       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2685       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2686       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2687       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2688       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2689     }
2690    (switch
2691     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2692        handled below, if we are converting something to its own
2693        type via an object of identical or wider precision, neither
2694        conversion is needed.  */
2695     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2696           || (GENERIC
2697               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2698          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2699              || (inter_float && final_float))
2700          && inter_prec >= final_prec)
2701      (ocvt @0))
2703     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2704        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2705        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2706        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2707        then we sometimes need the middle conversion.  */
2708     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2709          && (final_int || final_float)
2710          && inter_prec >= inside_prec
2711          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2712      (ocvt @0))
2714     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2715        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2716        final conversion does not change precision we can drop the
2717        intermediate conversion.  */
2718     (if (inside_int && inter_int && final_int
2719          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2720               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2721              || final_prec == inter_prec))
2722      (ocvt @0))
2724     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2725         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2726         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2727         - the intermediate type is narrower than both initial and
2728           final, or
2729         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2730           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2731         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2732           intermediate and final types differ, or
2733         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2734           initial and intermediate types differ.  */
2735     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2736          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2737          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2738          && ! (inside_int && inter_int
2739                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2740                && inter_prec < final_prec)
2741          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2742              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2743          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2744          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2745      (ocvt @0))
2747     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2748        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2749     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2750          && final_int && inter_int && inside_int
2751          && final_prec == inside_prec
2752          && final_prec > inter_prec
2753          && inter_unsignedp)
2754      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2755                               (inside_type,
2756                                wi::mask (inter_prec, false,
2757                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2759     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2760        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2761        floating-point conversion.  */
2762     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2763          && inside_int && inter_float && final_int &&
2764          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2765          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2766      (convert @0)))))))
2768 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2769    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2770    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2771 (simplify
2772   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2773   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2774        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2775        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2776        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2777                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2778    (convert @0)))
2781 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2782 (simplify
2783   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2784   (convert @0))
2786 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
2787 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
2788      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
2789   (simplify
2790    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
2791    @0))
2793 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
2794 (for op (plus minus)
2795  (simplify
2796   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
2797   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2798        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
2799    (with
2800      {
2801        wi::overflow_type overflow;
2802        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2803                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
2804      }
2805      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
2806          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
2807       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
2808       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2809        (convert (op (convert:utype @0)
2810                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
2812 /* Canonicalization of binary operations.  */
2814 /* Convert X + -C into X - C.  */
2815 (simplify
2816  (plus @0 REAL_CST@1)
2817  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2818   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2819    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2820     (minus @0 { tem; })))))
2822 /* Convert x+x into x*2.  */
2823 (simplify
2824  (plus @0 @0)
2825  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2826   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2827   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2828    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2830 /* 0 - X  ->  -X.  */
2831 (simplify
2832  (minus integer_zerop @1)
2833  (negate @1))
2834 (simplify
2835  (pointer_diff integer_zerop @1)
2836  (negate (convert @1)))
2838 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2839    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2840    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2841 (simplify
2842  (minus real_zerop@0 @1)
2843  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2844   (negate @1)))
2846 /* Transform x * -1 into -x.  */
2847 (simplify
2848  (mult @0 integer_minus_onep)
2849  (negate @0))
2851 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2852    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2853 (simplify
2854  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2855  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2856       && single_use (@3)
2857       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2858   (mult (mult @0 @2) @1)))
2860 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2861    number.  */
2862 (match compositional_complex
2863  (convert? (complex @0 @1)))
2865 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2866 (simplify
2867  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2868  @0)
2869 (simplify
2870  (realpart (complex @0 @1))
2871  @0)
2872 (simplify
2873  (imagpart (complex @0 @1))
2874  @1)
2876 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2877 (simplify
2878  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2879  (convert (realpart @0)))
2880 (simplify
2881  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2882  (convert (negate (imagpart @0))))
2883 (for part (realpart imagpart)
2884  (for op (plus minus)
2885   (simplify
2886    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2887    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2888 (simplify
2889  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2890  (convert (COS @0)))
2891 (simplify
2892  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2893  (convert (SIN @0)))
2895 /* conj(conj(x)) -> x  */
2896 (simplify
2897  (conj (convert? (conj @0)))
2898  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2899   (convert @0)))
2901 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2902 (simplify
2903  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2904  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2905   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2907 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2908 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2909  (simplify
2910   (bswap (bswap @0))
2911   @0)
2912  (simplify
2913   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2914   (bit_not @0))
2915  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2916   (simplify
2917    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2918    (bitop @0 (bswap @1)))))
2921 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2923 /* Simplify constant conditions.
2924    Only optimize constant conditions when the selected branch
2925    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2926    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2927    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2928    this one as we depend on doing this transform before possibly
2929    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2930    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2931    genmatch cannot handle.  */
2932 (simplify
2933  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2934  (if (integer_zerop (@0))
2935   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2936    @2)
2937   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2938    @1)))
2939 (simplify
2940  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2941  (if (integer_all_onesp (@0))
2942   @1
2943   (if (integer_zerop (@0))
2944    @2)))
2946 /* Sink unary operations to constant branches, but only if we do fold it to
2947    constants.  */
2948 (for op (negate bit_not abs absu)
2949  (simplify
2950   (op (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2))
2951   (with
2952    {
2953      tree cst1, cst2;
2954      cst1 = const_unop (op, type, @1);
2955      if (cst1)
2956        cst2 = const_unop (op, type, @2);
2957    }
2958    (if (cst1 && cst2)
2959     (vec_cond @0 { cst1; } { cst2; })))))
2961 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2962    be extended.  */
2963 /* This pattern implements two kinds simplification:
2965    Case 1)
2966    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2967      1) Conversions are type widening from smaller type.
2968      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2969      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2970    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2971    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2972    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2973    referred var is always benefitial for complicated cases.
2975    Case 2)
2976    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2977 (for cmp (lt le gt ge eq)
2978  (simplify
2979   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2980   (with
2981    {
2982      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2983      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2984      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2986      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2987          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2988          && (types_match (c1_type, from_type)
2989              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2990                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2991                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2992          && (types_match (c2_type, from_type)
2993              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2994                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2995                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2996        {
2997          if (cmp != EQ_EXPR)
2998            {
2999              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
3000                {
3001                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3002                  if (cmp == LE_EXPR)
3003                    code = LT_EXPR;
3004                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3005                  if (cmp == GT_EXPR)
3006                    code = GE_EXPR;
3007                }
3008              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
3009                {
3010                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3011                  if (cmp == LT_EXPR)
3012                    code = LE_EXPR;
3013                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3014                  if (cmp == GE_EXPR)
3015                    code = GT_EXPR;
3016                }
3017              if (code != ERROR_MARK
3018                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
3019                {
3020                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3021                    code = MIN_EXPR;
3022                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3023                    code = MAX_EXPR;
3024                }
3025            }
3026          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
3027          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
3028            code = EQ_EXPR;
3029        }
3030    }
3031    (if (code == MAX_EXPR)
3032     (convert (max @1 (convert @2)))
3033     (if (code == MIN_EXPR)
3034      (convert (min @1 (convert @2)))
3035      (if (code == EQ_EXPR)
3036       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
3037                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
3039 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
3041      1) OP is PLUS or MINUS.
3042      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
3043      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
3045    This pattern also handles special cases like:
3047      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
3048         integer zero.  In this case,
3049           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
3050           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
3051      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
3052         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
3053         code.
3055    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
3056    simplified at the moment because C standard requires additional
3057    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
3058    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
3059 (for op (plus minus)
3060  (for cmp (lt le gt ge)
3061   (simplify
3062    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3063    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
3064     (if (types_match (from_type, to_type)
3065          /* Check if it is special case A).  */
3066          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
3067              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
3068              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
3069              && integer_zerop (@1)
3070              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
3071      (with
3072       {
3073         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
3074         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
3075         wide_int real_c1;
3076         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3077         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3078         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3079         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
3081         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
3082             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
3083             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
3084         if (!types_match (from_type, to_type))
3085           {
3086             if (cmp_code == LT_EXPR)
3087               cmp_code = GT_EXPR;
3088             if (cmp_code == GE_EXPR)
3089               cmp_code = LE_EXPR;
3090             c1 = wi::max_value (to_type);
3091           }
3092         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
3093            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
3094            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
3095            if it is undefined.  */
3096         if (op == PLUS_EXPR)
3097           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
3098         else
3099           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
3101         code = cmp_code;
3102         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
3103           {
3104             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
3105                by adjusting comparison operation if necessary.  */
3106             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3107                 && !overflow)
3108               {
3109                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3110                 if (cmp_code == LE_EXPR)
3111                   code = LT_EXPR;
3112                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3113                 if (cmp_code == GT_EXPR)
3114                   code = GE_EXPR;
3115               }
3116             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3117                 && !overflow)
3118               {
3119                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3120                 if (cmp_code == LT_EXPR)
3121                   code = LE_EXPR;
3122                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3123                 if (cmp_code == GE_EXPR)
3124                   code = GT_EXPR;
3125               }
3126             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
3127               {
3128                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
3129                   code = MIN_EXPR;
3130                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
3131                   code = MAX_EXPR;
3132               }
3133           }
3134       }
3135       (if (code == MAX_EXPR)
3136        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3137            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
3138        (if (code == MIN_EXPR)
3139         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3140             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
3142 (for cnd (cond vec_cond)
3143  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
3144  (simplify
3145   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
3146   (cnd @0 @1 @3))
3147  (simplify
3148   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
3149   (cnd @0 @1 @3))
3150  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
3151  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
3152     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
3153     The following is still important to merge then and else arm cases
3154     from if-conversion.  */
3155  (simplify
3156   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
3157   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
3158    (cnd @0 @1 @3)))
3159  (simplify
3160   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
3161   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
3162    (cnd @0 @3 @4)))
3164  /* A ? B : B -> B.  */
3165  (simplify
3166   (cnd @0 @1 @1)
3167   @1)
3169  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
3170  (simplify
3171   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
3172   (cnd @0 @2 @1)))
3174 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
3175    return all -1 or all 0 results.  */
3176 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
3177    but that isn't necessarily a win on its own.  */
3178 (simplify
3179  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3180  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3181       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3182                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3183       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3184           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3185   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3187 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
3188 (simplify
3189  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3190  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3191       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3192                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3193       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3194           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3195   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3198 /* Simplifications of comparisons.  */
3200 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
3201    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
3202    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
3203 (for cmp  (le gt)
3204      acmp (lt ge)
3205  (simplify
3206   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3207   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3208    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
3209      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3210                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3211                                                      wi::to_wide (cst)
3212                                                      + 1)); })))))
3213 (for cmp  (ge lt)
3214      acmp (gt le)
3215  (simplify
3216   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3217   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3218    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
3219     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3220                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3221                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
3223 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
3224    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
3225    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
3226    that with expression code iteration.  */
3227 (for cmp (tcc_comparison)
3228      icmp (inverted_tcc_comparison)
3229      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
3230  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
3231     and handle some more cases by using
3232       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
3233     here but for that genmatch would need to "inline" that.
3234     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
3235  (simplify
3236   (bit_not (cmp @0 @1))
3237   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3238        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
3239    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
3240       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
3241       a computed operator in the replacement tree thus we have
3242       to play the trick below.  */
3243    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3244              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3245     (if (ic == icmp)
3246      (icmp @0 @1)
3247      (if (ic == ncmp)
3248       (ncmp @0 @1))))))
3249  (simplify
3250   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
3251   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3252             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3253    (if (ic == icmp)
3254     (icmp @0 @1)
3255     (if (ic == ncmp)
3256      (ncmp @0 @1))))))
3258 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3259    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3260    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3261    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3262    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3263 (for cmp (eq ne)
3264  (for sub (minus pointer_diff)
3265   (simplify
3266    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3267    (if (single_use (@2))
3268     (cmp @0 @1)))))
3270 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3271    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3272    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3273    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3274 (for cmp (simple_comparison)
3275      scmp (swapped_simple_comparison)
3276  (simplify
3277   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3278   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3279   (if (integer_zerop (@1))
3280    (cmp @1 @2)
3281    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3282         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3283         && single_use (@3))
3284     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3285     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3286      (scmp @0 @2)
3287      (cmp @0 @2))))))
3289 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3290    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3291 (for cmp (eq ge le)
3292  (simplify
3293   (cmp @0 @0)
3294   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3295        || ! HONOR_NANS (@0))
3296    { constant_boolean_node (true, type); }
3297    (if (cmp != EQ_EXPR)
3298     (eq @0 @0)))))
3299 (for cmp (ne gt lt)
3300  (simplify
3301   (cmp @0 @0)
3302   (if (cmp != NE_EXPR
3303        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3304        || ! HONOR_NANS (@0))
3305    { constant_boolean_node (false, type); })))
3306 (for cmp (unle unge uneq)
3307  (simplify
3308   (cmp @0 @0)
3309   { constant_boolean_node (true, type); }))
3310 (for cmp (unlt ungt)
3311  (simplify
3312   (cmp @0 @0)
3313   (unordered @0 @0)))
3314 (simplify
3315  (ltgt @0 @0)
3316  (if (!flag_trapping_math)
3317   { constant_boolean_node (false, type); }))
3319 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3320 (for cmp (simple_comparison)
3321  (simplify
3322   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3323   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3324    (cmp @1 @0))))
3326 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3327 (for cmp (simple_comparison)
3328      scmp (swapped_simple_comparison)
3329  (simplify
3330   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3331   (if (single_use (@2)
3332        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3333    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3335 (for cmp (simple_comparison)
3336  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3337  (simplify
3338   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3339   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3340        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3341            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3342        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3343            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3344    (with
3345     {
3346       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3347       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3348         {
3349           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3350           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3351               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3352             type1 = float_type_node;
3353           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3354               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3355             type1 = double_type_node;
3356         }
3357       tree newtype
3358         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3359            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
3360     }
3361     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3362      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3364  (simplify
3365   (cmp @0 REAL_CST@1)
3366   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3367   (switch
3368    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3369    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3370     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3371    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3372    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3373         && ! HONOR_SNANS (@1))
3374     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3375    /* Fold comparisons against infinity.  */
3376    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3377         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3378     (with
3379      {
3380        REAL_VALUE_TYPE max;
3381        enum tree_code code = cmp;
3382        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3383        if (neg)
3384          code = swap_tree_comparison (code);
3385      }
3386      (switch
3387       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3388       (if (code == GT_EXPR
3389            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3390        { constant_boolean_node (false, type); })
3391       (if (code == LE_EXPR)
3392        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3393        (if (! HONOR_NANS (@0))
3394         { constant_boolean_node (true, type); }
3395         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3396            an "invalid" exception.  */
3397         (if (!flag_trapping_math)
3398          (eq @0 @0))))
3399       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3400          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3401       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3402            || code == GE_EXPR)
3403        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3404         (if (neg)
3405          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3406          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3407       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3408       (if (code == LT_EXPR)
3409        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3410         (if (neg)
3411          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3412          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3413       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3414          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3415       (if (code == NE_EXPR)
3416        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3417         (if (! HONOR_NANS (@0))
3418          (if (neg)
3419           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3420           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3421          (if (neg)
3422           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3423           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3425  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3426     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3427     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3428     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3429  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3430   (for op (plus minus)
3431    (simplify
3432     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3433     (with
3434      {
3435        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3436                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3437      }
3438      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3439       (cmp @0 { tem; }))))))
3441  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3442     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3443     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3444     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3445  (if (flag_associative_math)
3446   (simplify
3447    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3448    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3449     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3450      (cmp { tem; } @1)))))
3452  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3453  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3454       && ! flag_errno_math)
3455   (for sq (SQRT)
3456    (simplify
3457     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3458     (switch
3459      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3460       (switch
3461        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3462        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3463         { constant_boolean_node (false, type); })
3464        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3465           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3466        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3467         { constant_boolean_node (true, type); })
3468        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3469        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3470      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3471       (switch
3472        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3473        (if (cmp == LT_EXPR)
3474         { constant_boolean_node (false, type); })
3475        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3476        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3477         { constant_boolean_node (true, type); })
3478        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3479        (if (cmp == LE_EXPR)
3480         (eq @0 @1))
3481        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3482           == or !=.  In the last case:
3484             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3486           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3487           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3488        (cmp @0 @1)))
3489      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3490       (with
3491        {
3492          REAL_VALUE_TYPE c2;
3493          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3494                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3495          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3496        }
3497        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3498         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3499         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3500          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3501          { constant_boolean_node (false, type); })
3502         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3503         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3504      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3505       (with
3506        {
3507          REAL_VALUE_TYPE c2;
3508          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3509                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3510          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3511        }
3512        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3513         (switch
3514          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3515             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3516          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3517           { constant_boolean_node (true, type); })
3518          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3519             don't care about NaNs.  */
3520          (if (! HONOR_NANS (@0))
3521           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3522          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3523             don't care about Infinities.  */
3524          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3525           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3526          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3527          (if (GENERIC)
3528           (truth_andif
3529            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3530            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3531         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3532         (if (! HONOR_NANS (@0))
3533          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3534          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3535          (if (GENERIC)
3536           (truth_andif
3537            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3538            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3539    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3540    (simplify
3541     (cmp (sq @0) (sq @1))
3542       (if (! HONOR_NANS (@0))
3543         (cmp @0 @1))))))
3545 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
3546 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3547      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
3548  (simplify
3549   (cmp (float@0 @1) (float @2))
3550    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3551         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3552     (with
3553      {
3554        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
3555        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3556        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
3557        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
3558        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
3559      }
3560      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
3561           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
3562       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
3563        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
3564        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
3565             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
3566         (icmp @1 (convert @2))
3567         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
3568              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
3569          (icmp (convert:type2 @1) @2)
3570          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
3571               && type1_signed_p == type2_signed_p)
3572           (icmp @1 @2))))))))))
3574 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3575 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3576      icmp (le le eq ne ge ge)
3577  (simplify
3578   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3579    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3580         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3581     (with
3582      {
3583        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3584        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3585        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3586        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3587           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3588           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3589           -fno-signaling-nans.  */
3590        bool exception_p
3591          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3592                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3593      }
3594      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3595         -fno-trapping-math.  */
3596      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
3597       (with
3598        {
3599          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3600          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3601          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3602          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3604          REAL_VALUE_TYPE icst;
3605          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3606            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3607          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3608            real_floor (&icst, fmt, cst);
3609          else
3610            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3612          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3614          bool overflow_p = false;
3615          wide_int icst_val
3616            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3617        }
3618        (switch
3619         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3620         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3621          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3622                                   type); })
3623         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3624          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3625                                   type); })
3626         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3627         (if (cst_int_p)
3628          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3629                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3630         )
3631         /* When CST is fractional, optimize
3632             (FTYPE) N == CST -> 0
3633             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3634         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3635          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3636         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3637         (with
3638          {
3639            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3640          }
3641          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3643 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3644 (for cmp (eq ne)
3645  (simplify
3646   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3647   (if (!integer_zerop (@1))
3648    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3649     (cmp @0 @2)
3650     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3651      (with
3652       {
3653         wi::overflow_type ovf;
3654         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3655                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3656       }
3657       (if (ovf)
3658        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3659        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3660 (for cmp (lt le gt ge)
3661  (simplify
3662   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3663   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3664    (with
3665     {
3666       wi::overflow_type ovf;
3667       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3668                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3669     }
3670     (if (ovf)
3671      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3672                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3673                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3674      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3676 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
3678    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
3679    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
3680    multiplication computed modulo 2^size.
3681    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
3682 (for cmp  (lt le gt ge)
3683      cmp2 (ge ge lt lt)
3684  (simplify
3685   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3686   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
3687        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3688        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3689    (with
3690     {
3691       tree utype = TREE_TYPE (@2);
3692       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
3693       wide_int right = wi::to_wide (@2);
3694       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
3695       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
3696       bool small = wi::leu_p (right, smax);
3697       bool large = wi::geu_p (right, smin);
3698     }
3699     (if (small || large)
3700      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
3701      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
3703 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3704 (simplify
3705  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3706  (if (types_match (@0, @1))
3707   (unordered @0 @1)))
3708 (simplify
3709  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3710  (if (types_match (@0, @1))
3711   (ordered @0 @1)))
3712 (simplify
3713  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3714  @2)
3715 (simplify
3716  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3717  @2)
3719 /* Simple range test simplifications.  */
3720 /* A < B || A >= B -> true.  */
3721 (for test1 (lt le le le ne ge)
3722      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3723  (simplify
3724   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3725   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3726        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3727    { constant_boolean_node (true, type); })))
3728 /* A < B && A >= B -> false.  */
3729 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3730      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3731  (simplify
3732   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3733   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3734        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3735    { constant_boolean_node (false, type); })))
3737 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3738    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3740    Note that comparisons
3741      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3742      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3743    will be canonicalized to above so there's no need to
3744    consider them here.
3745  */
3747 (for cmp (le gt)
3748      eqcmp (eq ne)
3749  (simplify
3750   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3751   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3752    (with
3753     {
3754      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3755      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3756      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3757      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3758      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3759     }
3760     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3761          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3762       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3763              { build_zero_cst (ty); }))))))
3765 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3766 (for cmp (tcc_comparison)
3767      scmp (swapped_tcc_comparison)
3768  (simplify
3769   (cmp (negate @0) (negate @1))
3770   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3771        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3772            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3773    (scmp @0 @1)))
3774  (simplify
3775   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3776   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3777        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3778            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3779    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3780     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3781      (scmp @0 { tem; }))))))
3783 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3784 (for op (eq ne)
3785  (simplify
3786   (op (abs @0) zerop@1)
3787   (op @0 @1)))
3789 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3790    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3791 (for cmp (simple_comparison)
3792  (simplify
3793   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3794   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3795        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3796           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3797        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3798             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3799                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
3800                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
3801                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
3802        && single_use (@0))
3803    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3804         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3805             || @1 != @10)
3806         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3807             || cmp == NE_EXPR
3808             || cmp == EQ_EXPR)
3809         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3810     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3811        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3812        constant which fold_convert produces.  */
3813     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3814      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3815                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3816      (cmp @00 (convert @1)))
3818     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3819      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3820      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3821            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3822            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3823                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3824           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3825               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3826                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3827                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3828                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3829               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3830                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3831                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3832       (cmp @00 (convert @10))
3833       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3834            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3835            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3836        (with
3837         {
3838           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3839           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3840           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3841           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3842         }
3843         (if (above || below)
3844          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3845           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3846           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3847            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3848            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3849             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3851 (for cmp (eq ne)
3852  /* A local variable can never be pointed to by
3853     the default SSA name of an incoming parameter.
3854     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3855  (simplify
3856   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3857   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3858        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3859    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3860     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3861          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3862      (if (cmp == NE_EXPR)
3863       { constant_boolean_node (true, type); }
3864       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3866 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3867 (for cmp (eq ne)
3869  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3870     Similarly for NE_EXPR.  */
3871  (simplify
3872   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3873   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3874        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3875    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3877  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3878  (simplify
3879   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3880   (cmp @0 @1))
3882  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3883     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3884  (simplify
3885   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3886   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3888  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3889  (simplify
3890   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3891   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3892    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3894  (simplify
3895   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3896   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3897    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3899 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3900    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3901 (for cmp (eq ne)
3902      icmp (ne eq)
3903  (simplify
3904   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3905   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3907 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3908    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3909 (simplify
3910  (cond
3911   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3912   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3913  (if (integer_pow2p (@2))
3914   (with {
3915      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3916                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3917    }
3918    (if (shift > 0)
3919     (bit_and
3920      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3921     (bit_and
3922      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3923      @2)))))
3925 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3926    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3927 (for cmp (eq ne)
3928      ncmp (ge lt)
3929  (simplify
3930   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3931   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3932        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3933        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3934        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3935    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3936     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3938 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3939    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3940 (simplify
3941  (cond
3942   (lt @0 integer_zerop)
3943   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3944  (if (integer_pow2p (@1)
3945       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3946   (with {
3947     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3948    }
3949    (if (shift >= 0)
3950     (bit_and
3951      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3952      @1)
3953     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3954        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3955     (bit_and (convert @0) @1)))))
3957 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3958    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3959    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3960    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3961 (for cmp (simple_comparison)
3962  (simplify
3963   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3964   (with
3965    {
3966      poly_int64 off0, off1;
3967      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3968      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3969      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3970        {
3971          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3972          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3973        }
3974      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3975        {
3976          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3977          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3978        }
3979    }
3980    (if (base0 && base1)
3981     (with
3982      {
3983        int equal = 2;
3984        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3985           the value expressions might point to fields/elements
3986           of other vars etc.  */
3987        if (GENERIC
3988            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3989                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3990          ;
3991        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3992                 && decl_in_symtab_p (base1))
3993          equal = symtab_node::get_create (base0)
3994                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3995        else if ((DECL_P (base0)
3996                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3997                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3998                 && (DECL_P (base1)
3999                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
4000                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
4001          equal = (base0 == base1);
4002        if (equal == 0)
4003          {
4004            HOST_WIDE_INT ioff0 = -1, ioff1 = -1;
4005            off0.is_constant (&ioff0);
4006            off1.is_constant (&ioff1);
4007            if ((DECL_P (base0) && TREE_CODE (base1) == STRING_CST)
4008                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST && DECL_P (base1))
4009                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST
4010                    && TREE_CODE (base1) == STRING_CST
4011                    && ioff0 >= 0 && ioff1 >= 0
4012                    && ioff0 < TREE_STRING_LENGTH (base0)
4013                    && ioff1 < TREE_STRING_LENGTH (base1)
4014                    /* This is a too conservative test that the STRING_CSTs
4015                       will not end up being string-merged.  */
4016                    && strncmp (TREE_STRING_POINTER (base0) + ioff0,
4017                                TREE_STRING_POINTER (base1) + ioff1,
4018                                MIN (TREE_STRING_LENGTH (base0) - ioff0,
4019                                     TREE_STRING_LENGTH (base1) - ioff1)) != 0))
4020              ;
4021            else if (!DECL_P (base0) || !DECL_P (base1))
4022              equal = 2;
4023            else if (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR)
4024              equal = 2;
4025            /* If this is a pointer comparison, ignore for now even
4026               valid equalities where one pointer is the offset zero
4027               of one object and the other to one past end of another one.  */
4028            else if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)))
4029              ;
4030            /* Assume that automatic variables can't be adjacent to global
4031               variables.  */
4032            else if (is_global_var (base0) != is_global_var (base1))
4033              ;
4034            else
4035              {
4036                tree sz0 = DECL_SIZE_UNIT (base0);
4037                tree sz1 = DECL_SIZE_UNIT (base1);
4038                /* If sizes are unknown, e.g. VLA or not representable,
4039                   punt.  */
4040                if (!tree_fits_poly_int64_p (sz0)
4041                    || !tree_fits_poly_int64_p (sz1))
4042                  equal = 2;
4043                else
4044                  {
4045                    poly_int64 size0 = tree_to_poly_int64 (sz0);
4046                    poly_int64 size1 = tree_to_poly_int64 (sz1);
4047                    /* If one offset is pointing (or could be) to the beginning
4048                       of one object and the other is pointing to one past the
4049                       last byte of the other object, punt.  */
4050                    if (maybe_eq (off0, 0) && maybe_eq (off1, size1))
4051                      equal = 2;
4052                    else if (maybe_eq (off1, 0) && maybe_eq (off0, size0))
4053                      equal = 2;
4054                    /* If both offsets are the same, there are some cases
4055                       we know that are ok.  Either if we know they aren't
4056                       zero, or if we know both sizes are no zero.  */
4057                    if (equal == 2
4058                        && known_eq (off0, off1)
4059                        && (known_ne (off0, 0)
4060                            || (known_ne (size0, 0) && known_ne (size1, 0))))
4061                      equal = 0;
4062                  }
4063              }
4064          }
4065      }
4066      (if (equal == 1
4067           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
4068               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
4069               || known_eq (off0, off1)
4070               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4071                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
4072               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4073                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
4074       (switch
4075        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4076         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
4077        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4078         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
4079        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
4080         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
4081        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
4082         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
4083        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
4084         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
4085        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
4086         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
4087       (if (equal == 0)
4088         (switch
4089          (if (cmp == EQ_EXPR)
4090           { constant_boolean_node (false, type); })
4091          (if (cmp == NE_EXPR)
4092           { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
4094 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
4095 (for neeq (ne eq)
4096  (simplify
4097   (neeq @0 @1)
4098   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4099        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
4100    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
4102 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
4103    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
4104    Disable the transform if either operand is pointer to function.
4105    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
4106    canonicalizaion is not wanted.  */
4108 (for cmp (ne eq)
4109  (simplify
4110   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
4111   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4112          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4113          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4114         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4115             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4116             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4117        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
4118    (cmp @0 (convert @1)))))
4120 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
4121 (for cmp (lt gt le ge)
4122  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
4123     the specified precision will have known values.  */
4124  (simplify
4125   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
4126   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4127         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4128         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4129        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
4130    (with
4131     {
4132       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
4133       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
4134       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
4135       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
4136       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
4137       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
4138     }
4139     (switch
4140      (if (wi::to_wide (cst) == max)
4141       (switch
4142        (if (cmp == GT_EXPR)
4143         { constant_boolean_node (false, type); })
4144        (if (cmp == GE_EXPR)
4145         (eq @2 @1))
4146        (if (cmp == LE_EXPR)
4147         { constant_boolean_node (true, type); })
4148        (if (cmp == LT_EXPR)
4149         (ne @2 @1))))
4150      (if (wi::to_wide (cst) == min)
4151       (switch
4152        (if (cmp == LT_EXPR)
4153         { constant_boolean_node (false, type); })
4154        (if (cmp == LE_EXPR)
4155         (eq @2 @1))
4156        (if (cmp == GE_EXPR)
4157         { constant_boolean_node (true, type); })
4158        (if (cmp == GT_EXPR)
4159         (ne @2 @1))))
4160      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
4161       (switch
4162        (if (cmp == GT_EXPR)
4163         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4164                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4165                                                       wi::to_wide (cst)
4166                                                       + 1)); }))
4167        (if (cmp == LE_EXPR)
4168         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4169                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4170                                                       wi::to_wide (cst)
4171                                                       + 1)); }))))
4172      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
4173       (switch
4174        (if (cmp == GE_EXPR)
4175         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4176                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4177                                                       wi::to_wide (cst)
4178                                                       - 1)); }))
4179        (if (cmp == LT_EXPR)
4180         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4181                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4182                                                       wi::to_wide (cst)
4183                                                       - 1)); }))))
4184      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
4185           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
4186           /* We will flip the signedness of the comparison operator
4187              associated with the mode of @1, so the sign bit is
4188              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
4189              max associated with this sign bit.  */
4190           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
4191           /* signed_type does not work on pointer types.  */
4192           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
4193       /* The following case also applies to X < signed_max+1
4194          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
4195       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
4196        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
4197         (switch
4198          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
4199           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4200          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
4201           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4202          (if (cmp == LE_EXPR)
4203           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4204          (if (cmp == GT_EXPR)
4205           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
4207 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
4208  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
4209  (simplify
4210   (cmp @0 REAL_CST@1)
4211   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4212        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
4213    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
4214                             ? false : true, type); })))
4216 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
4217 (simplify
4218  (ne @0 integer_zerop)
4219  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4220       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4221   (non_lvalue @0)))
4222 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
4223 (simplify
4224  (eq @0 integer_onep)
4225  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4226       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4227   (non_lvalue @0)))
4228 /* Do not handle
4229    bool_var == 0 becomes !bool_var or
4230    bool_var != 1 becomes !bool_var
4231    here because that only is good in assignment context as long
4232    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
4233    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
4234    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
4236 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
4237    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
4238    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
4239    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
4240 (for cmp (lt le ge gt)
4241      out (gt gt le le)
4242  (simplify
4243   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
4244   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4245        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4246        && wi::to_wide (@1) != 0
4247        && single_use (@2))
4248    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
4249     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4250                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
4251                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
4253 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
4254    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
4255    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
4256 (for cmp (gt le)
4257  (simplify
4258   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
4259   (if (single_use (@2)
4260        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4261        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4262        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4263    (cmp @1 @0))))
4265 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
4266 /* A - B > A  */
4267 (for cmp (gt le)
4268      out (ne eq)
4269  (simplify
4270   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
4271   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4272        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4273    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4274 /* A + B < A  */
4275 (for cmp (lt ge)
4276      out (ne eq)
4277  (simplify
4278   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
4279   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4280        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4281    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4283 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
4284    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
4285 (for cmp (lt ge)
4286      out (ne eq)
4287  (simplify
4288   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
4289   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4290    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
4291     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
4293 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
4294    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
4295    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
4296    section that follows this one.
4298    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
4299    the following:
4301    - the rule describes an identity
4303    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
4304      multiplication
4306    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
4307      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
4308      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
4309      when the operand has that value.)  */
4311 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4312  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
4313  (simplify
4314   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
4315   (if (!HONOR_SNANS (type))
4316    @0))
4318  (for op (plus minus)
4319   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
4320   (simplify
4321    (op (rdiv @0 @1)
4322        (rdiv @2 @1))
4323    (rdiv (op @0 @2) @1)))
4325  (for cmp (lt le gt ge)
4326       neg_cmp (gt ge lt le)
4327   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
4328   (simplify
4329    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
4330    (with
4331     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
4332     (if (tem
4333          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
4334               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
4335      (switch
4336       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4337        (cmp @0 { tem; }))
4338       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
4339        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
4341  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
4342  (for root (SQRT CBRT)
4343   (simplify
4344    (mult (root:s @0) (root:s @1))
4345     (root (mult @0 @1))))
4347  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
4348  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4349   (simplify
4350    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
4351     (exps (plus @0 @1))))
4353  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
4354  (for root (SQRT CBRT)
4355   (simplify
4356    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
4357     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
4359  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
4360  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4361   (simplify
4362    (rdiv @0 (exps:s @1))
4363     (mult @0 (exps (negate @1)))))
4365  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4366       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4367   /* logN(expN(x)) -> x.  */
4368   (simplify
4369    (logs (exps @0))
4370    @0)
4371   /* expN(logN(x)) -> x.  */
4372   (simplify
4373    (exps (logs @0))
4374    @0))
4376  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
4377     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
4378     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
4379  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
4380       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
4381   (simplify
4382    (logs (exps @0))
4383    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4384     (with {
4385       tree x;
4386       switch (exps)
4387         {
4388         CASE_CFN_EXP:
4389           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
4390           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
4391           break;
4392         CASE_CFN_EXP2:
4393           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
4394           x = build_real (type, dconst2);
4395           break;
4396         CASE_CFN_EXP10:
4397         CASE_CFN_POW10:
4398           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
4399           {
4400             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
4401             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
4402             x = build_real (type, dconst10);
4403           }
4404           break;
4405         default:
4406           gcc_unreachable ();
4407         }
4408       }
4409      (mult (logs { x; }) @0)))))
4411  (for logs (LOG LOG
4412             LOG2 LOG2
4413             LOG10 LOG10)
4414       exps (SQRT CBRT)
4415   (simplify
4416    (logs (exps @0))
4417    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4418     (with {
4419       tree x;
4420       switch (exps)
4421         {
4422         CASE_CFN_SQRT:
4423           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4424           x = build_real (type, dconsthalf);
4425           break;
4426         CASE_CFN_CBRT:
4427           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4428           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4429           break;
4430         default:
4431           gcc_unreachable ();
4432         }
4433       }
4434      (mult { x; } (logs @0))))))
4436  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4437  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4438       pows (POW)
4439   (simplify
4440    (logs (pows @0 @1))
4441    (mult @1 (logs @0))))
4443  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4444     or if C is a positive power of 2,
4445     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4446 #if GIMPLE
4447  (for pows (POW)
4448       exps (EXP)
4449       logs (LOG)
4450       exp2s (EXP2)
4451       log2s (LOG2)
4452   (simplify
4453    (pows REAL_CST@0 @1)
4454    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4455         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4456         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4457            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4458            beneficial for all constants to postpone this until later,
4459            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4460            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4461            pessimization.  */
4462         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4463     (with {
4464        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4465        bool use_exp2 = false;
4466        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4467            && value->cl == rvc_normal)
4468          {
4469            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4470            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4471            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4472              use_exp2 = true;
4473          }
4474      }
4475      (if (!use_exp2)
4476       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4477        (exps (mult (logs @0) @1)))
4478       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4479 #endif
4481  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4482  (for pows (POW)
4483       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4484       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4485   (simplify
4486    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4487    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4488         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4489     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4491  (for sqrts (SQRT)
4492       cbrts (CBRT)
4493       pows (POW)
4494       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4495   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4496   (simplify
4497    (sqrts (exps @0))
4498    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4499   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4500   (simplify
4501    (cbrts (exps @0))
4502    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4503   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4504   (simplify
4505    (pows (exps @0) @1)
4506    (exps (mult @0 @1))))
4508  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4509  (for tans (TAN)
4510       atans (ATAN)
4511   (simplify
4512    (tans (atans @0))
4513    @0)))
4515  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
4516  (for sins (SIN)
4517       atans (ATAN)
4518       sqrts (SQRT)
4519       copysigns (COPYSIGN)
4520   (simplify
4521    (sins (atans:s @0))
4522    (with
4523      {
4524       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4525       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4526       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4527       tree t_one = build_one_cst (type);
4528      }
4529     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4530      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4531       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4532       (copysigns { t_one; } @0))))))
4534 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
4535  (for coss (COS)
4536       atans (ATAN)
4537       sqrts (SQRT)
4538       copysigns (COPYSIGN)
4539   (simplify
4540    (coss (atans:s @0))
4541    (with
4542      {
4543       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4544       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4545       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4546       tree t_one = build_one_cst (type);
4547       tree t_zero = build_zero_cst (type);
4548      }
4549     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4550      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4551       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4552       (copysigns { t_zero; } @0))))))
4554  (if (!flag_errno_math)
4555   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
4556   (for sinhs (SINH)
4557        atanhs (ATANH)
4558        sqrts (SQRT)
4559    (simplify
4560     (sinhs (atanhs:s @0))
4561     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4562     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
4564   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
4565   (for coshs (COSH)
4566        atanhs (ATANH)
4567        sqrts (SQRT)
4568    (simplify
4569     (coshs (atanhs:s @0))
4570     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4571     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
4573 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4574 (simplify
4575  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4576  (abs @0))
4578 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4579 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4580  (simplify
4581   (fns (fns @0))
4582   (fns @0)))
4583 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4584 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4585  (simplify
4586   (fns integer_valued_real_p@0)
4587   @0))
4589 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4590 (simplify
4591  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4592  (abs @0))
4594 /* pow(1,x) -> 1.  */
4595 (simplify
4596  (POW real_onep@0 @1)
4597  @0)
4599 (simplify
4600  /* copysign(x,x) -> x.  */
4601  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4602  @0)
4604 (simplify
4605  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4606  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4607  (abs @0))
4609 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4610  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4611  (simplify
4612   (scale real_zerop@0 @1)
4613   @0)
4614  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4615  (simplify
4616   (scale @0 integer_zerop@1)
4617   @0)
4618  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4619  (simplify
4620   (scale REAL_CST@0 @1)
4621   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4622    @0)))
4624 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4625    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4627    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4628    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4629    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4630    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4632 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4633  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4634  (simplify
4635   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4636    (SIN @0))
4638  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4639  (simplify
4640   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4641   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4642    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4644  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4645  (simplify
4646   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4647    (TAN @0))
4649  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4650  (simplify
4651   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4652    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4654  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4655  (simplify
4656   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4657   (if (! HONOR_NANS (@0)
4658        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4659    (COS @0)))
4661  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4662  (simplify
4663   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4664   (if (! HONOR_NANS (@0)
4665        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4666    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4668  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4669  (simplify
4670   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4671    (POW @0 (plus @1 @2)))
4673  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4674  (simplify
4675   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4676    (POW (mult @0 @2) @1))
4678  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4679  (simplify
4680   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4681    (POWI (mult @0 @2) @1))
4683  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4684  (simplify
4685   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4686   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4687    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4689  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4690  (simplify
4691   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4692    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4694  (for sqrts (SQRT)
4695       cbrts (CBRT)
4696       pows (POW)
4697   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4698   (simplify
4699    (sqrts (sqrts @0))
4700    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4701   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4702   (simplify
4703    (sqrts (cbrts @0))
4704    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4705   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4706   (simplify
4707    (cbrts (sqrts @0))
4708    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4709   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4710   (simplify
4711    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4712    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4713   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4714   (simplify
4715    (sqrts (pows @0 @1))
4716    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4717   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4718   (simplify
4719    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4720    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4721   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4722   (simplify
4723    (pows (sqrts @0) @1)
4724    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4725   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4726   (simplify
4727    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4728    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4729   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4730   (simplify
4731    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4732    (pows @0 (mult @1 @2))))
4734  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4735  (simplify
4736   (CABS (complex @0 @0))
4737   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4739  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4740  (simplify
4741   (HYPOT @0 @0)
4742   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4744  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4745  (for cexps (CEXP)
4746       exps (EXP)
4747       cexpis (CEXPI)
4748   (simplify
4749    (cexps compositional_complex@0)
4750    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4751     (complex
4752      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4753      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4755 (if (canonicalize_math_p ())
4756  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4757  (for floors (FLOOR_ALL)
4758       truncs (TRUNC_ALL)
4759   (simplify
4760    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4761    (truncs @0))))
4763 (match double_value_p
4764  @0
4765  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4766 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4767             BUILT_IN_FLOORL
4768             BUILT_IN_CEILL
4769             BUILT_IN_ROUNDL
4770             BUILT_IN_NEARBYINTL
4771             BUILT_IN_RINTL)
4772      tos (BUILT_IN_TRUNC
4773           BUILT_IN_FLOOR
4774           BUILT_IN_CEIL
4775           BUILT_IN_ROUND
4776           BUILT_IN_NEARBYINT
4777           BUILT_IN_RINT)
4778  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4779  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4780   (simplify
4781    (froms (convert double_value_p@0))
4782    (convert (tos @0)))))
4784 (match float_value_p
4785  @0
4786  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4787 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4788             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4789             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4790             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4791             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4792             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4793      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4794           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4795           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4796           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4797           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4798           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4799  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4800     if x is a float.  */
4801  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4802       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4803   (simplify
4804    (froms (convert float_value_p@0))
4805    (convert (tos @0)))))
4807 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4808      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4809  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4810  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4811   (simplify
4812    (froms (convert double_value_p@0))
4813    (tos @0))))
4815 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4816             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4817      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4818  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4819     if x is a float.  */
4820  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4821   (simplify
4822    (froms (convert float_value_p@0))
4823    (tos @0))))
4825 (if (canonicalize_math_p ())
4826  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4827  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4828   (simplify
4829    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4830    (fix_trunc @0))))
4832 (if (canonicalize_math_p ())
4833  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4834  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4835            ICEIL LCEIL LLCEIL
4836            IROUND LROUND LLROUND)
4837   (simplify
4838    (fns integer_valued_real_p@0)
4839    (fix_trunc @0)))
4840  (if (!flag_errno_math)
4841   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4842   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4843    (simplify
4844     (rints integer_valued_real_p@0)
4845     (fix_trunc @0)))))
4847 (if (canonicalize_math_p ())
4848  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4849       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4850       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4851   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4852      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4853   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4854        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4855    (simplify
4856     (ifn @0)
4857     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4858   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4859      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4860   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4861        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4862    (simplify
4863     (llfn @0)
4864     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4866 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4867 (simplify
4868  (CPROJ @0)
4869  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4870    @0))
4872 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4873    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4874 (simplify
4875  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4876  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4877   { build_complex_inf (type, false); }))
4879 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4880 (simplify
4881  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4882  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4883   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4885 (for pows (POW)
4886      sqrts (SQRT)
4887      cbrts (CBRT)
4888  (simplify
4889   (pows @0 REAL_CST@1)
4890   (with {
4891     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4892     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4893    }
4894    (switch
4895     /* pow(x,0) -> 1.  */
4896     (if (real_equal (value, &dconst0))
4897      { build_real (type, dconst1); })
4898     /* pow(x,1) -> x.  */
4899     (if (real_equal (value, &dconst1))
4900      @0)
4901     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4902     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4903      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4904     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4905     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4906          && canonicalize_math_p ()
4907          && real_equal (value, &dconsthalf))
4908      (sqrts @0))
4909     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4910     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4911          && canonicalize_math_p ()
4912          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4913              real_equal (value, &tmp)))
4914      (cbrts @0))))))
4916 /* powi(1,x) -> 1.  */
4917 (simplify
4918  (POWI real_onep@0 @1)
4919  @0)
4921 (simplify
4922  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4923  (switch
4924   /* powi(x,0) -> 1.  */
4925   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4926    { build_real (type, dconst1); })
4927   /* powi(x,1) -> x.  */
4928   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4929    @0)
4930   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4931   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4932    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4934 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
4936    These are conceptually similar to the transformations performed for
4937    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4938    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4940 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4941    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4942    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4943    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4944    operation and convert the result to the desired type.  */
4945 (for op (plus minus)
4946   (simplify
4947     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4948     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4949          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4950             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4951          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4952          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4953          /* The precision of the type of each operand must match the
4954             precision of the mode of each operand, similarly for the
4955             result.  */
4956          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4957          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4958          && type_has_mode_precision_p (type)
4959          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4960          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4961          && types_match (@0, type)
4962          && (types_match (@0, @1)
4963              /* Or the second operand is const integer or converted const
4964                 integer from valueize.  */
4965              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4966       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4967         (op @0 (convert @1))
4968         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4969          (convert (op (convert:utype @0)
4970                       (convert:utype @1))))))))
4972 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4973    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4974    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4975    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4976    arithmetic operation.  */
4977 (for op (minus plus)
4978  (simplify
4979   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4980   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4981        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4982           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4983        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4984        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4985        /* The precision of the type of each operand must match the
4986           precision of the mode of each operand, similarly for the
4987           result.  */
4988        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4989        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4990        && type_has_mode_precision_p (type)
4991        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4992        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4993        && types_match (@0, @1)
4994        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4995            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4996        && (wi::to_wide (@4)
4997            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4998                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4999    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5000     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
5001      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
5002     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5003      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
5004                (convert:utype @4))))))))
5006 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
5007    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
5008 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
5009      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
5010      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
5011  (simplify
5012   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
5013   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5014        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
5015    (op @0 (ext @1 @2)))))
5017 (simplify
5018  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
5019  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
5020  { integer_zero_node; })
5022 (simplify
5023  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
5024  (SIGNBIT @0)
5025  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
5026   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
5028 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
5029 (for cmp (eq ne)
5030  (for op (plus minus)
5031       rop (minus plus)
5032   (simplify
5033    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5034    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
5035         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
5036         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
5037         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
5038     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
5039      (if (TREE_OVERFLOW (res)
5040           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
5041       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5042       (if (single_use (@3))
5043        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
5044                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
5045 (for cmp (lt le gt ge)
5046  (for op (plus minus)
5047       rop (minus plus)
5048   (simplify
5049    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5050    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
5051         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
5052     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
5053      (if (TREE_OVERFLOW (res))
5054       {
5055         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
5056                                 "when simplifying conditional to constant"),
5057                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
5058         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
5059         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
5060         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
5061                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
5062                         != (op == MINUS_EXPR);
5063         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
5064       }
5065       (if (single_use (@3))
5066        (with
5067         {
5068           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
5069                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
5070                                   "X cmp C2 -+ C1"),
5071                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
5072         }
5073         (cmp @0 { res; })))))))))
5075 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
5077 (simplify
5078  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
5079  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
5081 (simplify
5082  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
5083  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
5085 (simplify
5086  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
5087  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
5088   (view_convert @0)))
5090 (simplify
5091  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
5092  (switch
5093   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
5094        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5095    (switch
5096     (if (integer_zerop (@2))
5097      (view_convert (realpart @0)))
5098     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5099      (view_convert (imagpart @0)))))
5100   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5101        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5102        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
5103        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
5104        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
5105        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
5106             && integer_zerop (@2))
5107            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
5108               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
5109            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
5110                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
5111                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
5112                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
5113                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
5114                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5115                                             - TYPE_PRECISION (type))
5116                                          : 0)) == 0)))
5117    (convert @0))))
5119 /* Simplify vector extracts.  */
5121 (simplify
5122  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
5123  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5124       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5125           || (VECTOR_TYPE_P (type)
5126               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
5127   (with
5128    {
5129      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5130                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
5131      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
5132      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
5133      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
5134      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
5135    }
5136    (if (n != 0
5137         && (idx % width) == 0
5138         && (n % width) == 0
5139         && known_le ((idx + n) / width,
5140                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
5141     (with
5142      {
5143        idx = idx / width;
5144        n = n / width;
5145        /* Constructor elements can be subvectors.  */
5146        poly_uint64 k = 1;
5147        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
5148          {
5149            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
5150            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
5151              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
5152          }
5153        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
5154      }
5155      (switch
5156       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
5157       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
5158        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
5159         { build_constructor (type, NULL); }
5160         (if (count == 1)
5161          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
5162           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
5163           { build_zero_cst (type); })
5164          {
5165            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
5166            vec_alloc (vals, count);
5167            for (unsigned i = 0;
5168                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
5169              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
5170                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
5171            build_constructor (type, vals);
5172          })))
5173       /* The bitfield references a single constructor element.  */
5174       (if (k.is_constant (&const_k)
5175            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
5176        (switch
5177         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
5178          { build_zero_cst (type); })
5179         (if (n == const_k)
5180          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
5181         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
5182                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
5184 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
5185    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
5186    not touching the extraction.  */
5187 (simplify
5188  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
5189  (with
5190   {
5191     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
5192     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5193       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
5194     else
5195       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
5196   }
5197   (switch
5198    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
5199         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
5200                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5201     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
5202                                                  wi::to_wide (@rpos)
5203                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
5204    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
5205                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
5206         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
5207                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5208     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
5210 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
5211  (for fmas (FMA)
5212   (simplify
5213    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
5214    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5215   (simplify
5216    (fmas @0 @1 (negate @2))
5217    (IFN_FMS @0 @1 @2))
5218   (simplify
5219    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
5220    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5221   (simplify
5222    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
5223    (if (single_use (@3))
5224     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
5226  (simplify
5227   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
5228   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5229  (simplify
5230   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
5231   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5232  (simplify
5233   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5234   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5235  (simplify
5236   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
5237    (if (single_use (@3))
5238     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
5240  (simplify
5241   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
5242   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5243  (simplify
5244   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
5245   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5246  (simplify
5247   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
5248   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5249  (simplify
5250   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
5251   (if (single_use (@3))
5252    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
5254  (simplify
5255   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
5256   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5257  (simplify
5258   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
5259   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5260  (simplify
5261   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5262   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5263  (simplify
5264   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
5265   (if (single_use (@3))
5266    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
5268 /* POPCOUNT simplifications.  */
5269 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
5270                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
5271   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
5272   (simplify
5273     (popcount @0)
5274     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
5275       (convert @0)))
5276   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
5277   (simplify
5278     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
5279     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
5280       (popcount (bit_ior @0 @1))))
5281   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
5282   (for cmp (le eq ne gt)
5283        rep (eq eq ne ne)
5284     (simplify
5285       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
5286       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5288 /* Simplify:
5290      a = a1 op a2
5291      r = c ? a : b;
5293    to:
5295      r = c ? a1 op a2 : b;
5297    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
5298    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
5299    simplification if the result of the operation isn't needed.
5301    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison                                                                                
5302    on targets that might not support them.  Any target implementing                                                                              
5303    conditional internal functions must support the same comparisons                                                                              
5304    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */                                                                                                       
5306 #if GIMPLE
5307 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
5308      cond_op (COND_BINARY)
5309  (simplify
5310   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
5311   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5312    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5313         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5314     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
5315  (simplify
5316   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
5317   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5318    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5319         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5320     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
5322 /* Same for ternary operations.  */
5323 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
5324      cond_op (COND_TERNARY)
5325  (simplify
5326   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
5327   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5328    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5329         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5330     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
5331  (simplify
5332   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
5333   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5334    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5335         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5336     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
5337                   (view_convert:op_type @1)))))))
5338 #endif
5340 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
5341    "else" value of an IFN_COND_*.  */
5342 (for cond_op (COND_BINARY)
5343  (simplify
5344   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
5345   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
5346    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5347     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
5348  (simplify
5349   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
5350   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5351    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5352         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5353     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
5355 /* Same for ternary operations.  */
5356 (for cond_op (COND_TERNARY)
5357  (simplify
5358   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
5359   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5360    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5361     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
5362  (simplify
5363   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
5364   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
5365    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5366         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5367     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
5369 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
5370    expressions like:
5372    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
5373    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
5375    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
5376    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
5377    bytes.  A is more efficiently tested as:
5379    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
5381    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
5383    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
5385    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
5387    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
5388    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
5390    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
5391    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
5392    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
5393    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
5394    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
5395    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
5396    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
5397    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
5398    pointer_pluses dead.  */
5399 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
5400  (for cmp (le lt)
5401   (simplify
5402    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
5403         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
5404    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5405         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
5406         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
5407     /* Calculate the rhs constant.  */
5408     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
5409             offset_int rhs = off * 2; }
5410      /* Always fails for negative values.  */
5411      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
5412       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
5413          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
5414          same pointer_plus in multiple checks.  */
5415       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
5416               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
5417        (if (cmp == LT_EXPR)
5418         (gt (convert:sizetype
5419              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
5420                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
5421             { rhs_tree; })
5422         (gt (convert:sizetype
5423              (pointer_diff:ssizetype
5424               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
5425                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
5426               { swap_p ? @0 : @2; }))
5427             { rhs_tree; })))))))))
5429 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
5430    element of @1.  */
5431 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
5432  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
5433   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
5434    (if (i >= 0)
5435     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
5436             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
5437             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
5438             tree size = bitsize_int (elt_bits);
5439             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
5440      (view_convert
5441       (bit_and:elt_type
5442        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
5443        { elt; })))))))
5445 (simplify
5446  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
5447  (with
5448   {
5449     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
5451     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
5452     vec_perm_builder builder;
5453     if (!tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
5454       return NULL_TREE;
5456     /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
5457     poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
5458     bool single_arg = (op0 == op1);
5459     vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
5460   }
5461   (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
5462    { op0; }
5463    (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
5464     { op1; }
5465     (with
5466      {
5467        if (!single_arg)
5468          {
5469            if (sel.all_from_input_p (0))
5470              op1 = op0;
5471            else if (sel.all_from_input_p (1))
5472              {
5473                op0 = op1;
5474                sel.rotate_inputs (1);
5475              }
5476            else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
5477              {
5478                std::swap (op0, op1);
5479                sel.rotate_inputs (1);
5480              }
5481          }
5482        gassign *def;
5483        tree cop0 = op0, cop1 = op1;
5484        if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5485            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
5486            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5487          cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
5488        if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5489            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
5490            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5491          cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
5493        tree t;
5494     }
5495     (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5496           || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
5497          && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5498              || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
5499          && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
5500      { t; }
5501      (with
5502       {
5503         bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
5504         tree ins = NULL_TREE;
5505         unsigned at = 0;
5507         /* See if the permutation is performing a single element
5508            insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
5509            in that case.  But only if the vector mode is supported,
5510            otherwise this is invalid GIMPLE.  */
5511         if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
5512             && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5513                 || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
5514                 || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5515                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
5516           {
5517             if (sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1))
5518               {
5519                 /* After canonicalizing the first elt to come from the
5520                    first vector we only can insert the first elt from
5521                    the first vector.  */
5522                 at = 0;
5523                 if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, 0)))
5524                   op0 = op1;
5525               }
5526             else
5527               {
5528                 unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
5529                 for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
5530                   if (maybe_ne (sel[at], at))
5531                     break;
5532                 if (at < encoded_nelts && sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1))
5533                   {
5534                     if (known_lt (at, nelts))
5535                       ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
5536                     else
5537                       ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
5538                   }
5539               }
5540           }
5542         /* Generate a canonical form of the selector.  */
5543         if (!ins && sel.encoding () != builder)
5544           {
5545             /* Some targets are deficient and fail to expand a single
5546                argument permutation while still allowing an equivalent
5547                2-argument version.  */
5548             tree oldop2 = op2;
5549             if (sel.ninputs () == 2
5550                || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel, false))
5551               op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5552             else
5553               {
5554                 vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
5555                 if (can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel2, false))
5556                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
5557                 else
5558                   /* Not directly supported with either encoding,
5559                      so use the preferred form.  */
5560                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5561               }
5562             if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
5563               changed = true;
5564           }
5565       }
5566       (if (ins)
5567        (bit_insert { op0; } { ins; }
5568          { bitsize_int (at * tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))); })
5569        (if (changed)
5570         (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))