DWARF array bounds missing from C++ array definitions
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob23ce376802f670dccf2c008cd43410db00aecfab
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
40    uniform_vector_p)
42 /* Operator lists.  */
43 (define_operator_list tcc_comparison
44   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
45 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
46   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
48   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
50   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
51 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
52 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
54 #include "cfn-operators.pd"
56 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
57    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
58    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
60    Also define operand lists:
62      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
63      X<FN> for all double functions, in the same order
64      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
65 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
66   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
67                                  BUILT_IN_L##FN##F \
68                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
69   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
70                               BUILT_IN_L##FN \
71                               BUILT_IN_LL##FN) \
72   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
73                                  BUILT_IN_L##FN##L \
74                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
77 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
79 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
81 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
82 (define_operator_list UNCOND_BINARY
83   plus minus
84   mult trunc_div trunc_mod rdiv
85   min max
86   bit_and bit_ior bit_xor
87   lshift rshift)
88 (define_operator_list COND_BINARY
89   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
90   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
91   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
92   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
93   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
95 /* Same for ternary operations.  */
96 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
97   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
98 (define_operator_list COND_TERNARY
99   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
101 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
102    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
103 (match (nop_convert @0)
104  (convert @0)
105  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
106 (match (nop_convert @0)
107  (view_convert @0)
108  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
109       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
110                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
111       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
112 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
113 (match (nop_convert @0)
114  @0)
116 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
117    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
118    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
119 (simplify (abs (convert @0))
120  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
121       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
122       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
123   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
124    (convert (absu:utype @0)))))
127 /* Simplifications of operations with one constant operand and
128    simplifications to constants or single values.  */
130 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
131   (simplify
132     (op @0 integer_zerop)
133     (non_lvalue @0)))
135 /* 0 +p index -> (type)index */
136 (simplify
137  (pointer_plus integer_zerop @1)
138  (non_lvalue (convert @1)))
140 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
141 (simplify
142  (pointer_diff @0 integer_zerop)
143  (convert @0))
145 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
146    Likewise if the operands are reversed.  */
147 (simplify
148  (plus:c @0 real_zerop@1)
149  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
150   (non_lvalue @0)))
152 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
153 (simplify
154  (minus @0 real_zerop@1)
155  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
156   (non_lvalue @0)))
158 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
159    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
160    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
161    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
162    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
163    would not raise it.   */
164 (for inner_op (plus minus)
165  (for outer_op (plus minus)
166   (simplify
167    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
168     (if (real_zerop (@1)
169          && real_zerop (@2)
170          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
171      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
172                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
173              bool outer_plus
174                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
175                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
176       (if (outer_plus && !inner_plus)
177        (outer_op @0 @2)
178        @3))))))
180 /* Simplify x - x.
181    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
182    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
183    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
184    is volatile.  */
185 (simplify
186  (minus @0 @0)
187  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
188   { build_zero_cst (type); }))
189 (simplify
190  (pointer_diff @@0 @0)
191  { build_zero_cst (type); })
193 (simplify
194  (mult @0 integer_zerop@1)
195  @1)
197 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
198    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
199    same in modes with signed zeros, since multiplying a
200    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
201 (simplify
202  (mult @0 real_zerop@1)
203  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
204   @1))
206 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
207    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
208 (simplify
209  (mult @0 real_onep)
210  (if (!HONOR_SNANS (type)
211       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
212           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
213   (non_lvalue @0)))
215 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
216 (simplify
217  (mult @0 real_minus_onep)
218   (if (!HONOR_SNANS (type)
219        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
220            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
221    (negate @0)))
223 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 } */
224 (simplify
225  (mult SSA_NAME@1 SSA_NAME@2)
226   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
227        && get_nonzero_bits (@1) == 1
228        && get_nonzero_bits (@2) == 1)
229    (bit_and @1 @2)))
231 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
232    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
233 (simplify
234  (mult @0 VECTOR_CST@1)
235  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
236       && !HONOR_SNANS (type)
237       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
238   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
239    (if (itype
240         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
241             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
242                 && optab_handler (and_optab,
243                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
244     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
245                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
247 (for cmp (gt ge lt le)
248      outp (convert convert negate negate)
249      outn (negate negate convert convert)
250  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
251  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
252  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
253  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
254  (simplify
255   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
256   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
257        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
258    (switch
259     (if (types_match (type, float_type_node))
260      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
261     (if (types_match (type, double_type_node))
262      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
263     (if (types_match (type, long_double_type_node))
264      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
265  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
266  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
267  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
268  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
269  (simplify
270   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
271   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
272        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
273    (switch
274     (if (types_match (type, float_type_node))
275      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
276     (if (types_match (type, double_type_node))
277      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
278     (if (types_match (type, long_double_type_node))
279      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
281 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
282 (simplify
283  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
284  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
285   (abs @0)))
287 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
288 (simplify
289  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
290  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
291   (negate (abs @0))))
293 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
294 (simplify
295  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
296  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
297   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
299 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
300 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
301   (simplify
302     (op @0 integer_onep)
303     (non_lvalue @0)))
305 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
306    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
307    toward zero.
308    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
309    Also also widening conversions, like:
310    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
311    or
312    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
313    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
314    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
315    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
316    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
317 (simplify
318  (trunc_div @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
319  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
320       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
321           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
322           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
323       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
324           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
325               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
326                   || (element_precision (type)
327                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
328                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
329                       && (tree_nonzero_bits (@0)
330                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
331                                       true,
332                                       element_precision (type))) == 0)))))
333   (rshift @0 @2)))
335 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
336    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
337    traps enables better optimizations than these anyway.  */
338 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
339  /* 0 / X is always zero.  */
340  (simplify
341   (div integer_zerop@0 @1)
342   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
343   (if (!integer_zerop (@1))
344    @0))
345   /* X / -1 is -X.  */
346  (simplify
347    (div @0 integer_minus_onep@1)
348    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
349     (negate @0)))
350  /* X / X is one.  */
351  (simplify
352   (div @0 @0)
353   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
354      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
355   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
356    { build_one_cst (type); }))
357  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
358  (simplify
359    (div:C @0 (abs @0))
360    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
361         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
362     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
363           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
364  /* X / -X is -1.  */
365  (simplify
366    (div:C @0 (negate @0))
367    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
368         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
369     { build_minus_one_cst (type); })))
371 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
372    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
373 (simplify
374  (floor_div @0 @1)
375  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
376       && TYPE_UNSIGNED (type))
377   (trunc_div @0 @1)))
379 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
380    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
381 (for div (trunc_div exact_div)
382  (simplify
383   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
384   (with {
385     wi::overflow_type overflow;
386     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
387                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
388    }
389    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
390         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
391     (if (!overflow)
392      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
393      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
394           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
395       { build_zero_cst (type); }))))))
397 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
398    overflow is different.  */
399 (simplify
400  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
401  (with {
402    wi::overflow_type overflow;
403    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
404                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
405   }
406   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
407      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
408   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
409    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
411 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
412    NaNs or Infinities.  */
413 (simplify
414  (rdiv @0 @0)
415  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
416       && ! HONOR_NANS (type)
417       && ! HONOR_INFINITIES (type))
418   { build_one_cst (type); }))
420 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
421    NaNs or Infinities.  */
422 (simplify
423  (rdiv:C @0 (negate @0))
424  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
425       && ! HONOR_NANS (type)
426       && ! HONOR_INFINITIES (type))
427   { build_minus_one_cst (type); }))
429 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
430 (simplify
431  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
432   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
433        && ! HONOR_NANS (type)
434        && ! HONOR_INFINITIES (type))
435    (switch
436     (if (types_match (type, float_type_node))
437      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
438     (if (types_match (type, double_type_node))
439      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
440     (if (types_match (type, long_double_type_node))
441      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
443 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
444 (simplify
445  (rdiv @0 real_onep)
446  (if (!HONOR_SNANS (type))
447   (non_lvalue @0)))
449 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
450 (simplify
451  (rdiv @0 real_minus_onep)
452  (if (!HONOR_SNANS (type))
453   (negate @0)))
455 (if (flag_reciprocal_math)
456  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
457  (simplify
458   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
459   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
461  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
462  (simplify
463   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
464   (with
465    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
466    (if (tem)
467     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
469  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
470  (simplify
471   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
472    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
474 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
475 (simplify
476  (rdiv @0 (negate @1))
477  (rdiv (negate @0) @1))
479 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
480  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
481     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
482  (for op (lt le gt ge)
483       neg_op (gt ge lt le)
484   (simplify
485    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
486    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
487     (switch
488      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
489       (op @1 @2))
490      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
491      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
492       (neg_op @1 @2)))))))
494 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
495 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
496  (simplify
497   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
498   (if (integer_pow2p (@2)
499        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
500        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
501        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
502    (rshift (convert @0)
503            { build_int_cst (integer_type_node,
504                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
506 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
507    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
508    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
509    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
510    tell if it is or not in a portable manner.  */
511 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
512  (simplify
513   (rdiv @0 cst@1)
514   (if (optimize)
515    (if (flag_reciprocal_math
516         && !real_zerop (@1))
517     (with
518      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
519      (if (tem)
520       (mult @0 { tem; } )))
521     (if (cst != COMPLEX_CST)
522      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
523       (if (inverse)
524        (mult @0 { inverse; } ))))))))
526 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
527  /* 0 % X is always zero.  */
528  (simplify
529   (mod integer_zerop@0 @1)
530   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
531   (if (!integer_zerop (@1))
532    @0))
533  /* X % 1 is always zero.  */
534  (simplify
535   (mod @0 integer_onep)
536   { build_zero_cst (type); })
537  /* X % -1 is zero.  */
538  (simplify
539   (mod @0 integer_minus_onep@1)
540   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
541    { build_zero_cst (type); }))
542  /* X % X is zero.  */
543  (simplify
544   (mod @0 @0)
545   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
546   (if (!integer_zerop (@0))
547    { build_zero_cst (type); }))
548  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
549  (simplify
550   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
551   @2)
552  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
553  (simplify
554   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
555   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
556        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
557        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
558                              TYPE_SIGN (type)))
559    { build_zero_cst (type); }))
560  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
561     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
562  (for cmp (eq ne)
563   (simplify
564    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
565    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
566     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
567      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
569 /* X % -C is the same as X % C.  */
570 (simplify
571  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
572   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
573        && !TREE_OVERFLOW (@1)
574        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
575        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
576        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
577        && !sign_bit_p (@1, @1))
578    (trunc_mod @0 (negate @1))))
580 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
581 (simplify
582  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
583  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
584       && !TYPE_UNSIGNED (type)
585       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
586       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
587       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
588          Y might be -1, because we would then change valid
589          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
590       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
591           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
592                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
593   (trunc_mod @0 (convert @1))))
595 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
596 (simplify
597  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
598  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
599   (convert (trunc_mod @0 @1))))
601 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
602    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
603    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
604    to A & ((C << N) - 1).  */
605 (match (power_of_two_cand @1)
606  INTEGER_CST@1)
607 (match (power_of_two_cand @1)
608  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
609 (for mod (trunc_mod floor_mod)
610  (simplify
611   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
612   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
613         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
614         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
615         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
616    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
618 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
619 (simplify
620  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
621  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
622   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
623                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
624                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
625                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
627 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
628 (simplify
629  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
630  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
631   (bit_and @0 (negate @1))))
633 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
634 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
635  (simplify
636   (div (mult:c @0 @1) @1)
637   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
638        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
639    @0)))
641 (for op (negate abs)
642  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
643  (for coss (COS COSH)
644   (simplify
645    (coss (op @0))
646     (coss @0)))
647  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
648  (for pows (POW)
649   (simplify
650    (pows (op @0) REAL_CST@1)
651    (with { HOST_WIDE_INT n; }
652     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
653      (pows @0 @1)))))
654  /* Likewise for powi.  */
655  (for pows (POWI)
656   (simplify
657    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
658    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
659     (pows @0 @1))))
660  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
661  (for hypots (HYPOT)
662   (simplify
663    (hypots (op @0) @1)
664    (hypots @0 @1))
665   (simplify
666    (hypots @0 (op @1))
667    (hypots @0 @1)))
668  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
669  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
670   (simplify
671    (copysigns (op @0) @1)
672    (copysigns @0 @1))))
674 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
675 (simplify
676  (mult (abs@1 @0) @1)
677  (mult @0 @0))
679 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
680 (simplify
681  (mult (absu@1 @0) @1)
682  (mult (convert@2 @0) @2))
684 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
685 (for coss (COS COSH)
686      copysigns (COPYSIGN)
687  (simplify
688   (coss (copysigns @0 @1))
689    (coss @0)))
691 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
692 (for pows (POW)
693      copysigns (COPYSIGN)
694  (simplify
695   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
696   (with { HOST_WIDE_INT n; }
697    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
698     (pows @0 @1)))))
699 /* Likewise for powi.  */
700 (for pows (POWI)
701      copysigns (COPYSIGN)
702  (simplify
703   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
704   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
705    (pows @0 @1))))
707 (for hypots (HYPOT)
708      copysigns (COPYSIGN)
709  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
710  (simplify
711   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
712   (hypots @0 @2))
713  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
714  (simplify
715   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
716   (hypots @0 @1)))
718 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
719 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
720  (simplify
721   (copysigns @0 REAL_CST@1)
722   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
723    (negate (abs @0))
724    (abs @0))))
726 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
727 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
728  (simplify
729   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
730   (copysigns @0 @2)))
732 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
733 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
734  (simplify
735   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
736   (mult @0 @0)))
738 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
739 (for ccoss (CCOS CCOSH)
740  (simplify
741   (ccoss (negate @0))
742    (ccoss @0)))
744 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
745 (for ops (conj negate)
746  (for cabss (CABS)
747   (simplify
748    (cabss (ops @0))
749    (cabss @0))))
751 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
752 (simplify
753  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
754   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
755        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
756    (lshift @0 @2)))
758 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
759    into ((1 << C) >> x). */
760 (simplify
761  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
762   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
763        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
764        && single_use (@1))
765    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
766      (rshift (lshift @0 @2) @3)
767    (with
768     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
769     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
771 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
772 (simplify
773  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
774   (if (flag_associative_math
775        && single_use (@3))
776    (with
777     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
778     (if (tem)
779      (rdiv { tem; } @1)))))
781 /* Simplify ~X & X as zero.  */
782 (simplify
783  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
784   { build_zero_cst (type); })
786 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
787 (simplify
788   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
789   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
790     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
792 (for bitop (bit_and bit_ior)
793      cmp (eq ne)
794  /* PR35691: Transform
795     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
796     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
797  (simplify
798   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
799    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
800         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
801         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
802     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
803  /* Transform:
804     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
805     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
806  (simplify
807   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
808    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
809         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
810         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
811     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
813 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
814 (simplify
815  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
816   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
817 (simplify
818  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
819  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
820   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
822 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
823 (simplify
824  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
825   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
827 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
828 (for op (bit_ior bit_xor plus)
829  (simplify
830   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
831    (bit_xor @0 @1))
832  (simplify
833   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
834   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
835    (bit_xor @0 @1))))
837 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
838 (simplify
839   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
840   (bit_ior @0 @1))
842 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
843 (simplify
844  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
845  @2)
847 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
848 (simplify
849  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
850  (bit_not (bit_and @0 @1)))
852 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
853 (simplify
854  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
855  (bit_ior @0 @1))
857 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
858 (simplify
859  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
860  (bit_and @0 @1))
862 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
863 (simplify
864  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
865  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
867 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
868 (for op (bit_and bit_xor)
869  (simplify
870   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
871   @2))
873 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
874 (simplify
875  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
876  @2)
878 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
879 (simplify
880  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
881  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
883 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
884 (simplify
885  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
886  (bit_and @0 (bit_not @1)))
888 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
889 #if GIMPLE
890 (simplify
891  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
892  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
893       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
894   (bit_xor @0 @1)))
895 #endif
897 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
898    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
899    Similarly if (N & M) == 0,
900    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
901    and for - instead of + (or unary - instead of +)
902    and/or ^ instead of |.
903    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
904 (for op (plus minus)
905  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
906   (simplify
907    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
908     (with
909      { tree pmop[2];
910        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
911                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
912                                        NULL_TREE, pmop); }
913      (if (utype)
914       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
915                             (convert:utype { pmop[1]; }))
916                         (convert:utype @2))))))
917   (simplify
918    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
919     (with
920      { tree pmop[2];
921        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
922                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
923                                        @4, pmop); }
924      (if (utype)
925       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
926                             (convert:utype { pmop[1]; }))
927                         (convert:utype @2)))))))
928  (simplify
929   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
930    (with
931     { tree pmop[2];
932       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
933                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
934                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
935     (if (utype)
936      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
937                            (convert:utype { pmop[1]; }))
938                        (convert:utype @2)))))))
939 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
940  (simplify
941   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
942    (with
943     { tree pmop[2];
944       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
945                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
946                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
947     (if (utype)
948      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
949                        (convert:utype @1)))))))
951 /* X % Y is smaller than Y.  */
952 (for cmp (lt ge)
953  (simplify
954   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
955   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
956    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
957 (for cmp (gt le)
958  (simplify
959   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
960   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
961    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
963 /* x | ~0 -> ~0  */
964 (simplify
965  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
966  @1)
968 /* x | 0 -> x  */
969 (simplify
970  (bit_ior @0 integer_zerop)
971  @0)
973 /* x & 0 -> 0  */
974 (simplify
975  (bit_and @0 integer_zerop@1)
976  @1)
978 /* ~x | x -> -1 */
979 /* ~x ^ x -> -1 */
980 /* ~x + x -> -1 */
981 (for op (bit_ior bit_xor plus)
982  (simplify
983   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
984   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
986 /* x ^ x -> 0 */
987 (simplify
988   (bit_xor @0 @0)
989   { build_zero_cst (type); })
991 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
992 (simplify
993   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
994   (bit_not @0))
996 /* x & ~0 -> x  */
997 (simplify
998  (bit_and @0 integer_all_onesp)
999   (non_lvalue @0))
1001 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1002 (for bitop (bit_and bit_ior)
1003  (simplify
1004   (bitop @0 @0)
1005   (non_lvalue @0)))
1007 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1008 #if GIMPLE
1009 (simplify
1010  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1011  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1012       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1013   @0))
1014 #endif
1016 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1017 (simplify
1018  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1019  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1021 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1022 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1023 (for bitop (bit_and bit_ior)
1024  (simplify
1025   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1026   (bitop @0 (bit_not @1))))
1028 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1029 (simplify
1030  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1031  @2)
1033 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1034 (simplify
1035  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1036  (bit_not @0))
1038 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1039 (simplify
1040  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1041  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1043 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1044 (simplify
1045  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1046  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1048 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1049 (simplify
1050  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1051  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1053 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1054 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1055 (for bitop (bit_and bit_ior)
1056      rbitop (bit_ior bit_and)
1057  (simplify
1058   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1059   (bitop @1 @2)))
1061 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1062 (simplify
1063  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1064  (bit_xor @0 @1))
1066 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1067 (simplify
1068  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1069  (bit_and @0 @1))
1071 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1072 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1073 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1074 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1075  (simplify
1076   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1077   (bit_ior @0 @1)))
1079 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1080 (simplify
1081  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1082  (plus @0 @1))
1084 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1085 (simplify
1086  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1087  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1088       && !TYPE_SATURATING (type))
1089   (bit_and @0 @1)))
1091 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1092 (simplify
1093  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1094  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1095       && !TYPE_SATURATING (type))
1096   (bit_ior @0 @1)))
1098 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1099 (simplify
1100  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1101  (bit_and @0 @1))
1103 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1104 (simplify
1105  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1106  (bit_xor @0 @1))
1108 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1109 (simplify
1110  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1111  (bit_xor @0 @1))
1113 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1114 (simplify
1115  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1116  (bit_and @0 @1))
1118 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1119 (simplify
1120  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1121  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1123 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1124 (simplify
1125  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1126  (bit_xor @0 @1))
1128 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1129    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1130 (for op (bit_and bit_ior)
1131      rop (bit_ior bit_and)
1132  (simplify
1133   (op (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_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1138 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1139    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1140    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1141    simplifications.  */
1142 (for op (bit_xor plus)
1143  (simplify
1144   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1145       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1146   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1147        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1148        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1149    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1151 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1152 (simplify
1153  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1154  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1155   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1157 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1158 (simplify
1159  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1160  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1161       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1162   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1164 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1165 (simplify
1166  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1167  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1168   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1170 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1171 (for opo (bit_and bit_xor)
1172      opi (bit_xor bit_and)
1173  (simplify
1174   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1175   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1177 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1178    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1179    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1180    constants are involved.  For example, convert
1181      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1182    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1183 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1184      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1185  (simplify
1186   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1187   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1188        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1189    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1191 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1192 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1193    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1194 (for op (bit_and bit_ior)
1195  (simplify
1196   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1197   @2))
1198 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1199 (simplify
1200  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1201  (convert @0))
1202 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1203    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1204 (for op (bit_and bit_ior)
1205  (simplify
1206   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1207   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1208        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1209    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1210     (op @3 (convert @2))
1211     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1212      (op (convert @1) @5))))))
1213 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1214 (simplify
1215  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1216  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1217       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1218   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1220 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1221    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1222 (simplify
1223  (abs (abs@1 @0))
1224  @1)
1226 (simplify
1227  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1228  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1229   @1))
1231 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1232 (simplify
1233  (abs (negate @0))
1234  (abs @0))
1236 (simplify
1237  (absu (negate @0))
1238  (absu @0))
1240 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1241 (simplify
1242  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1243  @0)
1245 (simplify
1246  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1247  (convert @0))
1249 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1250 (match negate_expr_p
1251  INTEGER_CST
1252  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1253        && TYPE_UNSIGNED (type))
1254       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1255           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1256 (match negate_expr_p
1257  FIXED_CST)
1258 (match negate_expr_p
1259  (negate @0)
1260  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1261 (match negate_expr_p
1262  REAL_CST
1263  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1264 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1265    ways.  */
1266 (match negate_expr_p
1267  VECTOR_CST
1268  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1269 (match negate_expr_p
1270  (minus @0 @1)
1271  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1272       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1273           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1274           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1276 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1277 (simplify
1278  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1279   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1280        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1281    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1283 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1284 (simplify
1285  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1286  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1287       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1288   (minus (negate @1) @0)))
1290 /* -(A - B) -> B - A.  */
1291 (simplify
1292  (negate (minus @0 @1))
1293  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1294       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1295           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1296           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1297   (minus @1 @0)))
1298 (simplify
1299  (negate (pointer_diff @0 @1))
1300  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1301   (pointer_diff @1 @0)))
1303 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1304 (simplify
1305  (minus @0 negate_expr_p@1)
1306  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1307  (plus @0 (negate @1))))
1309 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1310    when profitable.
1311    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1312    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1313    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1314    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1315 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1316  (simplify
1317   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1318   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1319          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1320          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1321         || types_match (@0, @1))
1322        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1323           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1324           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1325           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1326           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1327        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1328        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1329               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1330            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1331            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1332               mode.  */
1333            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1334            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1335               of its mode.  */
1336            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1337    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1339 (for bitop (bit_and bit_ior)
1340      rbitop (bit_ior bit_and)
1341   /* (x | y) & x -> x */
1342   /* (x & y) | x -> x */
1343  (simplify
1344   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1345   @0)
1346  /* (~x | y) & x -> x & y */
1347  /* (~x & y) | x -> x | y */
1348  (simplify
1349   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1350   (bitop @0 @1)))
1352 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1353 (simplify
1354   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1355   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1357 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1358 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1359  (simplify
1360   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1361   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1362    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1363       folded to a constant.  */
1364    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1365    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1366       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1367       the values involved are such that the operation can't be decided at
1368       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1369       that combination can be decided at compile time.
1371       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1372       oscillation.  */
1373    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1374     (if (cst1)
1375      (bitop @1 { cst1; })
1376      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1377       (if (cst2)
1378        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1380 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1381    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1382 (match truth_valued_p
1383  @0
1384  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1385 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1386  (match truth_valued_p
1387   (op @0 @1)))
1388 (match truth_valued_p
1389   (truth_not @0))
1391 (match (logical_inverted_value @0)
1392  (truth_not @0))
1393 (match (logical_inverted_value @0)
1394  (bit_not truth_valued_p@0))
1395 (match (logical_inverted_value @0)
1396  (eq @0 integer_zerop))
1397 (match (logical_inverted_value @0)
1398  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1399 (match (logical_inverted_value @0)
1400  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1402 /* X & !X -> 0.  */
1403 (simplify
1404  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1405  { build_zero_cst (type); })
1406 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1407 (for op (bit_ior bit_xor)
1408  (simplify
1409   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1410   { constant_boolean_node (true, type); }))
1411 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1412 (for op (eq ne)
1413  (simplify
1414   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1415   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1417 /* ~~x -> x */
1418 (simplify
1419   (bit_not (bit_not @0))
1420   @0)
1422 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1423 (simplify
1424  (bit_not (convert? (negate @0)))
1425  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1426       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1427   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1429 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1430 (simplify
1431  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1432  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1434 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1435 (simplify
1436  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1437  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1438       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1439   (convert (negate @0))))
1440 (simplify
1441  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1442  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1443       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1444   (convert (negate @0))))
1446 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1447 (simplify
1448  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1449  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1450   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1451 (simplify
1452  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1453  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1454   (convert (bit_xor @0 @1))))
1456 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1457 (simplify
1458  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1459  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1460   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1462 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1463 (simplify
1464  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1465  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1467 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1468 (simplify
1469  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1470  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1471       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1472   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1474 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1475 (for cmp (gt lt ge le)
1476 (simplify
1477  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1478   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1480 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1481    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1482 (for cmp (eq ne)
1483  (simplify
1484   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1485   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1486        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1487        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1488    (cmp @0 @2))))
1490 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1491    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1492 (for cmp (eq ne)
1493  (simplify
1494   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1495   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1496        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1497        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1498    (cmp @0 @2))))
1500 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1501    x * C RELOP y * C into:
1503    x RELOP y for nonnegative C
1504    y RELOP x for negative C  */
1505 (for cmp (lt gt le ge)
1506  (simplify
1507   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1508   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1509        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1510    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1511     (cmp @0 @2)
1512    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1513         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1514     (cmp @2 @0))))))
1516 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1517 (for cmp (le gt)
1518      icmp (gt le)
1519  (simplify
1520   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1521    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1522         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1523         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1524         && (wi::to_wide (@2)
1525             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1526     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1527      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1529 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1530 (for cmp (simple_comparison)
1531  (simplify
1532   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
1533   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
1534        && types_match (@0, @1))
1535    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1536     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1537      (cmp @1 @0)
1538      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1539       (with
1540        {
1541         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1542        }
1543        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
1544     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1545      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
1546       (cmp @0 @1)
1547       (with
1548        {
1549         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
1550        }
1551        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
1553 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1554 (for cmp (simple_comparison)
1555  (simplify
1556   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1557   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1558        && integer_nonzerop (@1)
1559        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1560        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1561    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1562            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1563                                                    &neg_overflow); }
1564     (switch
1565      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1566        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1567         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1568         (if (code == LT_EXPR)
1569          (lt @0 { lo; })
1570          (ge @0 { lo; }))))
1571      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1572        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1573         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1574         (if (code == LE_EXPR)
1575          (le @0 { hi; })
1576          (gt @0 { hi; }))))
1577      (if (!lo && !hi)
1578       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1579      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1580       (ge @0 { lo; }))
1581      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1582       (le @0 { hi; }))
1583      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1584       (lt @0 { lo; }))
1585      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1586       (gt @0 { hi; }))
1587      (if (GENERIC)
1588       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1589                            lo, hi); })
1590      (with
1591       {
1592         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1593         if (etype)
1594           {
1595             hi = fold_convert (etype, hi);
1596             lo = fold_convert (etype, lo);
1597             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1598           }
1599       }
1600       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1601        (if (code == EQ_EXPR)
1602         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1603         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1605 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1606 (for op (lt le ge gt)
1607  (simplify
1608   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1609   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1610        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1611    (op @0 @1))))
1612 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1613 (for op (eq ne minus)
1614  (simplify
1615   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1616   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1617        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1618            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1619    (op @0 @1))))
1621 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1622 (for op (lt le ge gt)
1623  (simplify
1624   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1625   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1626        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1627    (op @0 @1))))
1628 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1629 (for op (eq ne minus)
1630  (simplify
1631   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1632   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1633        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1634            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1635    (op @0 @1))))
1636 /* And for pointers...  */
1637 (for op (simple_comparison)
1638  (simplify
1639   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1640   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1641    (op @0 @1))))
1642 (simplify
1643  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1644  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1645       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1646   (pointer_diff @0 @1)))
1648 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1649 (for op (lt le ge gt)
1650  (simplify
1651   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1652   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1653        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1654    (op @1 @0))))
1655 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1656 (for op (eq ne minus)
1657  (simplify
1658   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1659   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1660        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1661            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1662    (op @1 @0))))
1663 /* And for pointers...  */
1664 (for op (simple_comparison)
1665  (simplify
1666   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1667   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1668    (op @1 @0))))
1669 (simplify
1670  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1671  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1672       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1673   (pointer_diff @1 @0)))
1675 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1676 (for op (lt le gt ge)
1677  (simplify
1678   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1679   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1680        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1681        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1682        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1683    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1684 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1685 (for op (eq ne)
1686  (simplify
1687   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1688   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1689        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1690            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1691        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1692        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1693        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1694    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1695  (simplify
1696   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1697   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1698        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1699        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1700    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1702 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1703    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1704 (for op (simple_comparison)
1705  (simplify
1706   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1707   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1708        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1709            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1710                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1711        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1712    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1714 /* Transform:
1715    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1716    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1717 (for cmp (eq ne)
1718      ocmp (lt ge)
1719  (simplify
1720   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1721   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1722        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1723        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1724        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1725    (ocmp @0 @1))))
1727 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1728 (for cmp (eq ne)
1729  (simplify
1730   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1731   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1732    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1734 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1735    possibly set.  */
1736 (match with_possible_nonzero_bits
1737  INTEGER_CST@0)
1738 (match with_possible_nonzero_bits
1739  SSA_NAME@0
1740  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1741 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1742 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1743  with_possible_nonzero_bits@0)
1744 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1745  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1747 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1748    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1749 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1750  INTEGER_CST@0)
1751 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1752  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1754 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1755 (for cmp (eq ne)
1756  (simplify
1757   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1758   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1759    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1761 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1762    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1763    zero throughout its computed value range,
1764    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1765    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1766    and 0's otherwise.
1767    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1768    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1769    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1771 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1772      outer_op (bit_xor bit_ior)
1773 (simplify
1774  (outer_op
1775   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1776  (with
1777   {
1778     bool fail = false;
1779     wide_int zero_mask_not;
1780     wide_int C0;
1781     wide_int cst_emit;
1783     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1784       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1785     else
1786       fail = true;
1788     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1789       {
1790         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1791         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1792       }
1793     else
1794       {
1795         C0 = wi::to_wide (@0);
1796         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1797       }
1798   }
1799   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1800    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1801    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1802     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1804 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1805 (simplify
1806   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1807   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1809 /* Pattern match
1810      tem1 = (long) ptr1;
1811      tem2 = (long) ptr2;
1812      tem3 = tem2 - tem1;
1813      tem4 = (unsigned long) tem3;
1814      tem5 = ptr1 + tem4;
1815    and produce
1816      tem5 = ptr2;  */
1817 (simplify
1818   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1819   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1820   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1821        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1822             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1823    @1))
1824 (simplify
1825   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1826   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1827    (convert @1)))
1829 /* Pattern match
1830      tem = (sizetype) ptr;
1831      tem = tem & algn;
1832      tem = -tem;
1833      ... = ptr p+ tem;
1834    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1835      ... = ptr & ~algn;  */
1836 (simplify
1837   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1838   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1839    (bit_and @0 { algn; })))
1841 /* Try folding difference of addresses.  */
1842 (simplify
1843  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1844  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1845   (with { poly_int64 diff; }
1846    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1847     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1848 (simplify
1849  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1850  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1851   (with { poly_int64 diff; }
1852    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1853     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1854 (simplify
1855  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1856  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1857       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1858   (with { poly_int64 diff; }
1859    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1860     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1861 (simplify
1862  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1863  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1864       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1865   (with { poly_int64 diff; }
1866    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1867     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1869 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1870    be able to fold this expression using the object or function's
1871    alignment.  */
1872 (simplify
1873  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1874  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1875       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1876   (with
1877    {
1878      unsigned int align;
1879      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1880      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1881    }
1882    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1883     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1884                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1886 (match min_value
1887  INTEGER_CST
1888  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1889       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::min_value (type)))))
1891 (match max_value
1892  INTEGER_CST
1893  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1894       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::max_value (type)))))
1896 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
1897    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
1898 (for eqne (eq ne)
1899  (simplify
1900   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
1901    (switch
1902     (if (eqne == EQ_EXPR)
1903      { constant_boolean_node (false, type); })
1904     (if (eqne == NE_EXPR)
1905      @2)
1906     )))
1908 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
1909    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
1910 (for eqne (eq ne)
1911  (simplify
1912   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
1913    (switch
1914     (if (eqne == EQ_EXPR)
1915      { constant_boolean_node (false, type); })
1916     (if (eqne == NE_EXPR)
1917      @2)
1918     )))
1920 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
1921 (simplify
1922  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
1923   @2)
1925 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
1926 (simplify
1927  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
1928   @2)
1930 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
1931 (simplify
1932  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
1933   @2)
1935 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
1936 (simplify
1937  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
1938   { constant_boolean_node (true, type); })
1940 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
1941 (simplify
1942  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
1943   @2)
1945 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
1946 (simplify
1947  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
1948   @2)
1950 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
1951    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
1952 (for eqne (eq ne)
1953  (simplify
1954   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
1955    (switch
1956     (if (eqne == EQ_EXPR)
1957      @2)
1958     (if (eqne == NE_EXPR)
1959      { constant_boolean_node (true, type); }))))
1961 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
1962    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
1964 (for code1 (eq ne)
1965  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
1966   (simplify
1967    (bit_and:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
1968     (with
1969      {
1970       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
1971       bool val;
1972       switch (code2)
1973          {
1974         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
1975         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
1976         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
1977         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
1978         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
1979         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
1980         default: gcc_unreachable ();
1981         }
1982      }
1983      (switch
1984       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
1985       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
1986       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4))))))
1988 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).  */
1990 (for code1 (lt le gt ge)
1991  (for code2 (lt le gt ge)
1992   (simplify
1993   (bit_and (code1:c@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2:c@4 @0 INTEGER_CST@2))
1994    (with
1995     {
1996      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
1997     }
1998     (switch
1999      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2000      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2001           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2002       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2003        @3
2004        @4))
2005      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2006      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2007           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2008       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2009        @3
2010        @4))
2011      /* Check for singleton ranges.  */
2012      (if (cmp == 0
2013           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
2014             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
2015       (eq @0 @1))
2016      /* Check for disjoint ranges.  */
2017      (if (cmp <= 0
2018           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2019           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2020       { constant_boolean_node (false, type); })
2021      (if (cmp >= 0
2022           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2023           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2024       { constant_boolean_node (false, type); })
2025      )))))
2027 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
2028    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2030 (for code1 (eq ne)
2031  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2032   (simplify
2033    (bit_ior:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2034     (with
2035      {
2036       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2037       bool val;
2038       switch (code2)
2039         {
2040         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2041         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2042         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2043         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2044         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2045         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2046         default: gcc_unreachable ();
2047         }
2048      }
2049      (switch
2050       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
2051       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
2052       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3))))))
2054 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).  */
2056 (for code1 (lt le gt ge)
2057  (for code2 (lt le gt ge)
2058   (simplify
2059   (bit_ior (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2060    (with
2061     {
2062      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2063     }
2064     (switch
2065      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2066      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2067           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2068       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2069        @4
2070        @3))
2071      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2072      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2073           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2074       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2075        @4
2076        @3))
2077      /* Check for singleton ranges.  */
2078      (if (cmp == 0
2079           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
2080               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
2081       (ne @0 @2))
2082      /* Check for disjoint ranges.  */
2083      (if (cmp >= 0
2084           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2085           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2086       { constant_boolean_node (true, type); })
2087      (if (cmp <= 0
2088           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2089           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2090       { constant_boolean_node (true, type); })
2091      )))))
2093 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2094 (if (!TYPE_SATURATING (type))
2096  /* Contract negates.  */
2097  /* A + (-B) -> A - B */
2098  (simplify
2099   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
2100   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
2101   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2102        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2103    (with
2104     {
2105      tree t1 = type;
2106      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2107          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2108        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2109     }
2110     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2111  /* A - (-B) -> A + B */
2112  (simplify
2113   (minus @0 (convert? (negate @1)))
2114   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2115        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2116    (with
2117     {
2118      tree t1 = type;
2119      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2120          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2121        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2122     }
2123     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2124  /* -(T)(-A) -> (T)A
2125     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
2126     happen without overflow.  */
2127  (simplify
2128   (negate (convert (negate @1)))
2129   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2130        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2131            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2132                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2133        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2134        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2135    (convert @1)))
2136  (simplify
2137   (negate (convert negate_expr_p@1))
2138   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
2139        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
2140             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2141             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
2142            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
2143    (convert (negate @1))))
2144  (simplify
2145   (negate (nop_convert (negate @1)))
2146   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2147        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2148    (view_convert @1)))
2150  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
2151     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
2152  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
2153       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2155   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2156      irrespective of overflow issues.  */
2157   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
2158   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
2159   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
2160   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
2161   (simplify
2162     (minus (plus:c @0 @1) @0)
2163     @1)
2164   (simplify
2165     (minus (minus @0 @1) @0)
2166     (negate @1))
2167   (simplify
2168     (plus:c (minus @0 @1) @1)
2169     @0)
2170   (simplify
2171    (minus @0 (plus:c @0 @1))
2172    (negate @1))
2173   (simplify
2174    (minus @0 (minus @0 @1))
2175    @1)
2176   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
2177   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
2178   /* More cases are handled with comparisons.  */
2179   (simplify
2180    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
2181    (plus @2 @1))
2182   (simplify
2183    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
2184    (minus @2 @1))
2185   (simplify
2186    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
2187    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2188         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
2189     (pointer_diff @2 @1)))
2190   (simplify
2191    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
2192    (plus @1 @2))
2194   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
2195      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2196      scalars.  */
2197   (for outer_op (plus minus)
2198    (for inner_op (plus minus)
2199         neg_inner_op (minus plus)
2200     (simplify
2201      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
2202                CONSTANT_CLASS_P@2)
2203      /* If one of the types wraps, use that one.  */
2204      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2205       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2206          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2207       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2208        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2209         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
2210         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
2211       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2212            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2213        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2214         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
2215         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
2216        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
2217           directly as we would introduce undefined overflow, for example
2218           with (a - 1) + INT_MIN.  */
2219        (if (types_match (type, @0))
2220         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
2221                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2222                                         type, @1, @2); }
2223          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2224           (inner_op @0 { cst; } )
2225           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
2226           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
2227                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
2228            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
2229            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2230            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2231             (if (utype)
2232              (view_convert (inner_op
2233                             (view_convert:utype @0)
2234                             (view_convert:utype
2235                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2237   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2238   (for outer_op (plus minus)
2239    (simplify
2240     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
2241     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2242      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2243       (minus { cst; } @0)))))
2245   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
2246   (simplify
2247    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
2248    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2249     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2250      (plus { cst; } @0))))
2252 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
2253 #if GIMPLE
2254   (simplify
2255    (plus (convert SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
2256     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2257          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2258          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2259          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
2260      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
2261         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
2262      (with
2263       {
2264         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
2265                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
2266         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2268         wide_int w1
2269           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
2270                             TYPE_SIGN (inner_type));
2272         wide_int wmin0, wmax0;
2273         if (get_range_info (@0, &wmin0, &wmax0) == VR_RANGE)
2274           {
2275             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
2276             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
2277           }
2278       }
2279      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
2280       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
2281      )))
2282 #endif
2284 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
2285 #if GIMPLE
2286   (for op (plus minus)
2287    (simplify
2288     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2289      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2290           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2291           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2292           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2293           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2294           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2295        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
2296 #endif
2298   /* ~A + A -> -1 */
2299   (simplify
2300    (plus:c (bit_not @0) @0)
2301    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2302     { build_all_ones_cst (type); }))
2304   /* ~A + 1 -> -A */
2305   (simplify
2306    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2307    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2308     (negate (convert @0))))
2310   /* -A - 1 -> ~A */
2311   (simplify
2312    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2313    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2314         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2315     (bit_not (convert @0))))
2317   /* -1 - A -> ~A */
2318   (simplify
2319    (minus integer_all_onesp @0)
2320    (bit_not @0))
2322   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2323   (simplify
2324    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2325     (convert? @0))
2326    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2327         /* For integer types, if A has a smaller type
2328            than T the result depends on the possible
2329            overflow in P + A.
2330            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2331            However, if an overflow in P + A would cause
2332            undefined behavior, we can assume that there
2333            is no overflow.  */
2334         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2335             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2336     (convert @1)))
2337   (simplify
2338    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2339     (convert @0))
2340    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2341         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2342            final type requires a sign- or zero-extension,
2343            then we have to punt - it is not defined which
2344            one is correct.  */
2345         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2346             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2347             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2348     (convert @1)))
2349    (simplify
2350     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2351     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2352        thus sign-extended if necessary.  */
2353     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2354      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2355         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2356         we don't want to diagnose overflow here.  */
2357      (convert (view_convert:stype @1))))
2359   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2360   (simplify
2361    (minus (convert? @0)
2362     (convert (plus:c @@0 @1)))
2363    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2364         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2365         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2366     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2367      (convert (negate (convert:utype @1))))
2368     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2369          /* For integer types, if A has a smaller type
2370             than T the result depends on the possible
2371             overflow in P + A.
2372             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2373             However, if an overflow in P + A would cause
2374             undefined behavior, we can assume that there
2375             is no overflow.  */
2376          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2377              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2378      (negate (convert @1)))))
2379   (simplify
2380    (minus (convert @0)
2381     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2382    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2383         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2384         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2385     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2386      (convert (negate (convert:utype @1))))
2387     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2388          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2389             final type requires a sign- or zero-extension,
2390             then we have to punt - it is not defined which
2391             one is correct.  */
2392          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2393              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2394              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2395      (negate (convert @1)))))
2396    (simplify
2397     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2398     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2399        thus sign-extended if necessary.  */
2400     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2401      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2402         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2403         we don't want to diagnose overflow here.  */
2404      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2406   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2407   (simplify
2408    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2409     (convert (plus:c @0 @2)))
2410    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2411         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2412         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2413         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2414     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2415      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2416     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2417           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2418          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2419              /* For integer types, if A has a smaller type
2420                 than T the result depends on the possible
2421                 overflow in P + A.
2422                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2423                 However, if an overflow in P + A would cause
2424                 undefined behavior, we can assume that there
2425                 is no overflow.  */
2426              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2427                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2428                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2429                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2430      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2431   (simplify
2432    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2433     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2434    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2435         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2436         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2437     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2438      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2439     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2440          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2441             final type requires a sign- or zero-extension,
2442             then we have to punt - it is not defined which
2443             one is correct.  */
2444          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2445              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2446              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2447              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2448              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2449      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2450    (simplify
2451     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2452     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2453        thus sign-extended if necessary.  */
2454     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2455      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2456         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2457         we don't want to diagnose overflow here.  */
2458      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2459             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2461 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2462     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2463 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2464      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2465  (for plusminus (plus minus)
2466   (simplify
2467    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2468    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2469          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2470          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2471              && tree_expr_nonzero_p (@0)
2472              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2473         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2474            original operand (but not on both).  */
2475         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
2476     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
2477   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2478   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2479    (simplify
2480     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2481     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2482           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2483           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2484               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2485               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2486          && single_use (@3))
2487      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2488    (simplify
2489     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2490     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2491           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2492           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2493               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2494               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2495          && single_use (@3))
2496      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2498 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2500 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2501  (simplify
2502   (minmax @0 @0)
2503   @0))
2504 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2505 (simplify
2506  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2507  @1)
2508 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2509 (simplify
2510  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2511  @1)
2512 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2513 (simplify
2514  (max:c @0 (negate @0))
2515  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2516       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2517           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2518   (abs @0)))
2519 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2520 (simplify
2521  (min:c @0 (negate @0))
2522  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2523       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2524           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2525   (negate (abs @0))))
2526 (simplify
2527  (min @0 @1)
2528  (switch
2529   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2530        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2531        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2532    @1)
2533   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2534        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2535        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2536    @0)))
2537 (simplify
2538  (max @0 @1)
2539  (switch
2540   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2541        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2542        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2543    @1)
2544   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2545        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2546        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2547    @0)))
2549 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2550 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2551 (simplify
2552  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2553   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2554    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2555     @2
2556     @0)))
2558 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2559 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2560 (simplify
2561  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2562   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2563    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2564     @0
2565     @2)))
2567 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2568    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2569 (for minmax (min max)
2570  (simplify
2571   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2572   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2573        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2574        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2575        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2576    (minmax @1 (convert @2)))))
2578 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2579  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2580     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2581  (simplify
2582   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2583   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2584        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2585    @0)))
2586 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2587    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2588    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2589    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2590    worry about it either.  */
2591 (if (flag_finite_math_only)
2592  (simplify
2593   (FMIN_ALL @0 @1)
2594   (min @0 @1))
2595  (simplify
2596   (FMAX_ALL @0 @1)
2597   (max @0 @1)))
2598 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2599 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2600      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2601  (simplify
2602   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2603   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2604        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2605            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2606    (negate (maxmin @0 @1)))))
2607 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2608    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2609 (for minmax (min max)
2610  maxmin (max min)
2611  (simplify
2612   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2613   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2615 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2616 (for minmax (min min max max)
2617      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2618      out    (le  gt  ge  lt )
2619  (simplify
2620   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2621   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2622    (out @0 @1))))
2623 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2624    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2625 (for cmp (eq ne)
2626  (simplify
2627   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2628   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2629                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2630    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2631    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2632                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2633     (cmp @0 @2)))))
2634 (for cmp (eq ne)
2635  (simplify
2636   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2637   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2638                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2639    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2640    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2641                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2642     (cmp @0 @2)))))
2643 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2644 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2645      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2646      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2647  (simplify
2648   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2649   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2651 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2653 (for rotate (lrotate rrotate)
2654  (simplify
2655   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2656   @0))
2658 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2659 (simplify
2660  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2661  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2662       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2663   @0))
2665 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2666 (simplify
2667  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2668  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2669   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2671 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2672    types.  */
2673 (simplify
2674  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2675  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2676       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2677   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2679 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2680  (simplify
2681   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2682   (non_lvalue @0))
2683  (simplify
2684   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2685   @0)
2686  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2687     if vector2 is uniform.  */
2688  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2689   (simplify
2690    (shiftrotate @0 vec@1)
2691    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2692     (if (tem)
2693      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2695 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2696    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2697 #if GIMPLE
2698 (for shift (lshift rshift)
2699  (simplify
2700   (shift @0 SSA_NAME@1)
2701    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2702     (with {
2703       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2704       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2705      }
2706      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2707       @0)))))
2708 #endif
2710 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2711    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2712 (simplify
2713  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2714  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2715                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2716                                            element_precision (type)), @1); }))
2718 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2719 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2720  (simplify
2721   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2722   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2723    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2724         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2725         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2726         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2727     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2728                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2729      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2730         being well defined.  */
2731      (if (low >= prec)
2732       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2733        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2734        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2735         { build_zero_cst (type); }
2736         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2737       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2740 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2741    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2742 (for cmp (ne eq)
2743      icmp (eq ne)
2744  (simplify
2745   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2746   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2748 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2749    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2750    if CST2 != 0.  */
2751 (for cmp (ne eq)
2752  (simplify
2753   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2754   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2755    (if (cand < 0
2756         || (!integer_zerop (@2)
2757             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2758     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2759     (if (!integer_zerop (@2)
2760          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2761      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2763 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2764         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2765    if the new mask might be further optimized.  */
2766 (for shift (lshift rshift)
2767  (simplify
2768   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2769            INTEGER_CST@2)
2770    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2771         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2772         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2773         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2774         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2775     (with
2776      {
2777        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2778        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2779        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2780        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2781        unsigned int prec;
2783        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2784          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2785        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2786                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2787          {
2788            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2789            tree arg00 = @0;
2790            /* See if more bits can be proven as zero because of
2791               zero extension.  */
2792            if (@3 != @0
2793                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2794              {
2795                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2796                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2797                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2798                  {
2799                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2800                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2801                    if (shiftc < prec)
2802                      shift_type = inner_type;
2803                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2804                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2805                       is all ones.  */
2806                  }
2807              }
2808            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2809            if (shiftc < prec)
2810              {
2811                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2812                zerobits <<= prec - shiftc;
2813              }
2814            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2815               can contain actually sign bits, so no transformation is
2816               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2817               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2818            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2819                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2820              {
2821                if ((mask & zerobits) == 0)
2822                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2823                else
2824                  zerobits = 0;
2825              }
2826          }
2827      }
2828      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2829      (if ((mask & zerobits) == mask)
2830       { build_int_cst (type, 0); }
2831       (with { newmask = mask | zerobits; }
2832        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2833         (with
2834          {
2835            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2836               mode's mask.  */
2837            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2838                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2839              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2840                break;
2841          }
2842          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2843               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2844           (with
2845            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2846            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2847             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2848              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2849              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2851 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2852    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2853 (for shift (lshift rshift)
2854  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2855   (simplify
2856    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2857    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2858     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2859      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2861 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2862 (simplify
2863  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2864   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2865        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2866            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2867            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2868    (with
2869     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2870      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2872 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2873    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2874 (for rotate (lrotate rrotate)
2875  (simplify
2876   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2877    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2878          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2879          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2880         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2881             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2882     (with
2883      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2884       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2886 /* Simplifications of conversions.  */
2888 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2889 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2890  (simplify
2891   (cvt @0)
2892   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2893        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2894    @0)))
2896 /* Contract view-conversions.  */
2897 (simplify
2898   (view_convert (view_convert @0))
2899   (view_convert @0))
2901 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2902    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2903 (simplify
2904   (view_convert @0)
2905   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2906        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2907        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2908    (convert @0)))
2910 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2911    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2912 (simplify
2913   (view_convert (convert@0 @1))
2914   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2915        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2916        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2917        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2918            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2919                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2920    (view_convert @1)))
2922 /* Simplify a view-converted empty constructor.  */
2923 (simplify
2924   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
2925   (if (TREE_CODE (@0) != SSA_NAME
2926        && CONSTRUCTOR_NELTS (@0) == 0)
2927    { build_zero_cst (type); }))
2929 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2930    barriers can be removed.  */
2931 (simplify
2932  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2933  @0)
2934 (simplify
2935  (paren (paren@1 @0))
2936  @1)
2938 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2939 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2940  (for icvt (convert float)
2941   (simplify
2942    (ocvt (icvt@1 @0))
2943    (with
2944     {
2945       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2946       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2947       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2948       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2949       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2950       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2951       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2952       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2953       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2954       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2955       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2956       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2957       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2958       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2959       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2960       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2961       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2962       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2963       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2964       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2965     }
2966    (switch
2967     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2968        handled below, if we are converting something to its own
2969        type via an object of identical or wider precision, neither
2970        conversion is needed.  */
2971     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2972           || (GENERIC
2973               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2974          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2975              || (inter_float && final_float))
2976          && inter_prec >= final_prec)
2977      (ocvt @0))
2979     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2980        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2981        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2982        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2983        then we sometimes need the middle conversion.  */
2984     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2985          && (final_int || final_float)
2986          && inter_prec >= inside_prec
2987          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2988      (ocvt @0))
2990     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2991        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2992        final conversion does not change precision we can drop the
2993        intermediate conversion.  */
2994     (if (inside_int && inter_int && final_int
2995          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2996               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2997              || final_prec == inter_prec))
2998      (ocvt @0))
3000     /* Two conversions in a row are not needed unless:
3001         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3002         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3003         - the intermediate type is narrower than both initial and
3004           final, or
3005         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3006           and the outermost type is wider than the intermediate, or
3007         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3008           intermediate and final types differ, or
3009         - the final type is a pointer type and the precisions of the
3010           initial and intermediate types differ.  */
3011     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3012          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3013          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3014          && ! (inside_int && inter_int
3015                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3016                && inter_prec < final_prec)
3017          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
3018              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
3019          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
3020          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
3021      (ocvt @0))
3023     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
3024        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
3025     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
3026          && final_int && inter_int && inside_int
3027          && final_prec == inside_prec
3028          && final_prec > inter_prec
3029          && inter_unsignedp)
3030      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
3031                               (inside_type,
3032                                wi::mask (inter_prec, false,
3033                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
3035     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
3036        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
3037        floating-point conversion.  */
3038     (if (GIMPLE /* PR66211 */
3039          && inside_int && inter_float && final_int &&
3040          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
3041          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
3042      (convert @0)))))))
3044 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
3045    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
3046    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
3047 (simplify
3048   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
3049   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3050        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3051        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3052        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
3053                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
3054    (convert @0)))
3057 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
3058 (simplify
3059   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
3060   (convert @0))
3062 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
3063 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
3064      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
3065   (simplify
3066    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
3067    @0))
3069 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
3070 (for op (plus minus)
3071  (simplify
3072   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
3073   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
3074        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
3075    (with
3076      {
3077        wi::overflow_type overflow;
3078        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3079                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
3080      }
3081      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
3082          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
3083       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
3084       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3085        (convert (op (convert:utype @0)
3086                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
3088 /* Canonicalization of binary operations.  */
3090 /* Convert X + -C into X - C.  */
3091 (simplify
3092  (plus @0 REAL_CST@1)
3093  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3094   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
3095    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
3096     (minus @0 { tem; })))))
3098 /* Convert x+x into x*2.  */
3099 (simplify
3100  (plus @0 @0)
3101  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3102   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
3103   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
3104    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
3106 /* 0 - X  ->  -X.  */
3107 (simplify
3108  (minus integer_zerop @1)
3109  (negate @1))
3110 (simplify
3111  (pointer_diff integer_zerop @1)
3112  (negate (convert @1)))
3114 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
3115    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
3116    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
3117 (simplify
3118  (minus real_zerop@0 @1)
3119  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
3120   (negate @1)))
3122 /* Transform x * -1 into -x.  */
3123 (simplify
3124  (mult @0 integer_minus_onep)
3125  (negate @0))
3127 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
3128    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
3129 (simplify
3130  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
3131  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
3132       && single_use (@3)
3133       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
3134   (mult (mult @0 @2) @1)))
3136 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
3137    number.  */
3138 (match compositional_complex
3139  (convert? (complex @0 @1)))
3141 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
3142 (simplify
3143  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
3144  @0)
3145 (simplify
3146  (realpart (complex @0 @1))
3147  @0)
3148 (simplify
3149  (imagpart (complex @0 @1))
3150  @1)
3152 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
3153 (simplify
3154  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
3155  (convert (realpart @0)))
3156 (simplify
3157  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
3158  (convert (negate (imagpart @0))))
3159 (for part (realpart imagpart)
3160  (for op (plus minus)
3161   (simplify
3162    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
3163    (convert (op (part @0) (part @1))))))
3164 (simplify
3165  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
3166  (convert (COS @0)))
3167 (simplify
3168  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
3169  (convert (SIN @0)))
3171 /* conj(conj(x)) -> x  */
3172 (simplify
3173  (conj (convert? (conj @0)))
3174  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
3175   (convert @0)))
3177 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
3178 (simplify
3179  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
3180  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
3181   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
3183 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
3184 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
3185  (simplify
3186   (bswap (bswap @0))
3187   @0)
3188  (simplify
3189   (bswap (bit_not (bswap @0)))
3190   (bit_not @0))
3191  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
3192   (simplify
3193    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
3194    (bitop @0 (bswap @1)))))
3197 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
3199 /* Simplify constant conditions.
3200    Only optimize constant conditions when the selected branch
3201    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
3202    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
3203    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
3204    this one as we depend on doing this transform before possibly
3205    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
3206    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
3207    genmatch cannot handle.  */
3208 (simplify
3209  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
3210  (if (integer_zerop (@0))
3211   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
3212    @2)
3213   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
3214    @1)))
3215 (simplify
3216  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
3217  (if (integer_all_onesp (@0))
3218   @1
3219   (if (integer_zerop (@0))
3220    @2)))
3222 /* Sink unary operations to constant branches, but only if we do fold it to
3223    constants.  */
3224 (for op (negate bit_not abs absu)
3225  (simplify
3226   (op (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2))
3227   (with
3228    {
3229      tree cst1, cst2;
3230      cst1 = const_unop (op, type, @1);
3231      if (cst1)
3232        cst2 = const_unop (op, type, @2);
3233    }
3234    (if (cst1 && cst2)
3235     (vec_cond @0 { cst1; } { cst2; })))))
3237 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
3238    be extended.  */
3239 /* This pattern implements two kinds simplification:
3241    Case 1)
3242    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
3243      1) Conversions are type widening from smaller type.
3244      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
3245      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
3246    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
3247    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
3248    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
3249    referred var is always benefitial for complicated cases.
3251    Case 2)
3252    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
3253 (for cmp (lt le gt ge eq)
3254  (simplify
3255   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
3256   (with
3257    {
3258      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
3259      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
3260      enum tree_code code = ERROR_MARK;
3262      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
3263          && int_fits_type_p (@2, from_type)
3264          && (types_match (c1_type, from_type)
3265              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
3266                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
3267                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
3268          && (types_match (c2_type, from_type)
3269              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
3270                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
3271                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
3272        {
3273          if (cmp != EQ_EXPR)
3274            {
3275              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
3276                {
3277                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3278                  if (cmp == LE_EXPR)
3279                    code = LT_EXPR;
3280                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3281                  if (cmp == GT_EXPR)
3282                    code = GE_EXPR;
3283                }
3284              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
3285                {
3286                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3287                  if (cmp == LT_EXPR)
3288                    code = LE_EXPR;
3289                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3290                  if (cmp == GE_EXPR)
3291                    code = GT_EXPR;
3292                }
3293              if (code != ERROR_MARK
3294                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
3295                {
3296                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3297                    code = MIN_EXPR;
3298                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3299                    code = MAX_EXPR;
3300                }
3301            }
3302          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
3303          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
3304            code = EQ_EXPR;
3305        }
3306    }
3307    (if (code == MAX_EXPR)
3308     (convert (max @1 (convert @2)))
3309     (if (code == MIN_EXPR)
3310      (convert (min @1 (convert @2)))
3311      (if (code == EQ_EXPR)
3312       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
3313                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
3315 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
3317      1) OP is PLUS or MINUS.
3318      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
3319      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
3321    This pattern also handles special cases like:
3323      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
3324         integer zero.  In this case,
3325           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
3326           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
3327      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
3328         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
3329         code.
3331    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
3332    simplified at the moment because C standard requires additional
3333    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
3334    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
3335 (for op (plus minus)
3336  (for cmp (lt le gt ge)
3337   (simplify
3338    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3339    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
3340     (if (types_match (from_type, to_type)
3341          /* Check if it is special case A).  */
3342          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
3343              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
3344              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
3345              && integer_zerop (@1)
3346              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
3347      (with
3348       {
3349         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
3350         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
3351         wide_int real_c1;
3352         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3353         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3354         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3355         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
3357         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
3358             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
3359             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
3360         if (!types_match (from_type, to_type))
3361           {
3362             if (cmp_code == LT_EXPR)
3363               cmp_code = GT_EXPR;
3364             if (cmp_code == GE_EXPR)
3365               cmp_code = LE_EXPR;
3366             c1 = wi::max_value (to_type);
3367           }
3368         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
3369            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
3370            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
3371            if it is undefined.  */
3372         if (op == PLUS_EXPR)
3373           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
3374         else
3375           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
3377         code = cmp_code;
3378         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
3379           {
3380             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
3381                by adjusting comparison operation if necessary.  */
3382             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3383                 && !overflow)
3384               {
3385                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3386                 if (cmp_code == LE_EXPR)
3387                   code = LT_EXPR;
3388                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3389                 if (cmp_code == GT_EXPR)
3390                   code = GE_EXPR;
3391               }
3392             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3393                 && !overflow)
3394               {
3395                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3396                 if (cmp_code == LT_EXPR)
3397                   code = LE_EXPR;
3398                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3399                 if (cmp_code == GE_EXPR)
3400                   code = GT_EXPR;
3401               }
3402             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
3403               {
3404                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
3405                   code = MIN_EXPR;
3406                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
3407                   code = MAX_EXPR;
3408               }
3409           }
3410       }
3411       (if (code == MAX_EXPR)
3412        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3413            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
3414        (if (code == MIN_EXPR)
3415         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3416             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
3418 (for cnd (cond vec_cond)
3419  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
3420  (simplify
3421   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
3422   (cnd @0 @1 @3))
3423  (simplify
3424   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
3425   (cnd @0 @1 @3))
3426  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
3427  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
3428     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
3429     The following is still important to merge then and else arm cases
3430     from if-conversion.  */
3431  (simplify
3432   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
3433   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
3434    (cnd @0 @1 @3)))
3435  (simplify
3436   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
3437   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
3438    (cnd @0 @3 @4)))
3440  /* A ? B : B -> B.  */
3441  (simplify
3442   (cnd @0 @1 @1)
3443   @1)
3445  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
3446  (simplify
3447   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
3448   (cnd @0 @2 @1)))
3450 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
3451    return all -1 or all 0 results.  */
3452 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
3453    but that isn't necessarily a win on its own.  */
3454 (simplify
3455  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3456  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3457       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3458                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3459       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3460           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3461   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3463 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
3464 (simplify
3465  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3466  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3467       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3468                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3469       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3470           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3471   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3474 /* Simplifications of comparisons.  */
3476 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
3477    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
3478    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
3479 (for cmp  (le gt)
3480      acmp (lt ge)
3481  (simplify
3482   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3483   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3484    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
3485      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3486                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3487                                                      wi::to_wide (cst)
3488                                                      + 1)); })))))
3489 (for cmp  (ge lt)
3490      acmp (gt le)
3491  (simplify
3492   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3493   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3494    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
3495     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3496                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3497                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
3499 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
3500    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
3501    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
3502    that with expression code iteration.  */
3503 (for cmp (tcc_comparison)
3504      icmp (inverted_tcc_comparison)
3505      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
3506  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
3507     and handle some more cases by using
3508       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
3509     here but for that genmatch would need to "inline" that.
3510     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
3511  (simplify
3512   (bit_not (cmp @0 @1))
3513   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3514        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
3515    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
3516       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
3517       a computed operator in the replacement tree thus we have
3518       to play the trick below.  */
3519    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3520              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3521     (if (ic == icmp)
3522      (icmp @0 @1)
3523      (if (ic == ncmp)
3524       (ncmp @0 @1))))))
3525  (simplify
3526   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
3527   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3528             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3529    (if (ic == icmp)
3530     (icmp @0 @1)
3531     (if (ic == ncmp)
3532      (ncmp @0 @1))))))
3534 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3535    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3536    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3537    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3538    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3539 (for cmp (eq ne)
3540  (for sub (minus pointer_diff)
3541   (simplify
3542    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3543    (if (single_use (@2))
3544     (cmp @0 @1)))))
3546 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3547    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3548    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3549    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3550 (for cmp (simple_comparison)
3551      scmp (swapped_simple_comparison)
3552  (simplify
3553   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3554   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3555   (if (integer_zerop (@1))
3556    (cmp @1 @2)
3557    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3558         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3559         && single_use (@3))
3560     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3561     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3562      (scmp @0 @2)
3563      (cmp @0 @2))))))
3565 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3566    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3567 (for cmp (eq ge le)
3568  (simplify
3569   (cmp @0 @0)
3570   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3571        || ! HONOR_NANS (@0))
3572    { constant_boolean_node (true, type); }
3573    (if (cmp != EQ_EXPR)
3574     (eq @0 @0)))))
3575 (for cmp (ne gt lt)
3576  (simplify
3577   (cmp @0 @0)
3578   (if (cmp != NE_EXPR
3579        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3580        || ! HONOR_NANS (@0))
3581    { constant_boolean_node (false, type); })))
3582 (for cmp (unle unge uneq)
3583  (simplify
3584   (cmp @0 @0)
3585   { constant_boolean_node (true, type); }))
3586 (for cmp (unlt ungt)
3587  (simplify
3588   (cmp @0 @0)
3589   (unordered @0 @0)))
3590 (simplify
3591  (ltgt @0 @0)
3592  (if (!flag_trapping_math)
3593   { constant_boolean_node (false, type); }))
3595 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3596 (for cmp (simple_comparison)
3597  (simplify
3598   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3599   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3600    (cmp @1 @0))))
3602 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3603 (for cmp (simple_comparison)
3604      scmp (swapped_simple_comparison)
3605  (simplify
3606   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3607   (if (single_use (@2)
3608        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3609    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3611 (for cmp (simple_comparison)
3612  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3613  (simplify
3614   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3615   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3616        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3617            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3618        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3619            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3620    (with
3621     {
3622       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3623       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3624         {
3625           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3626           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3627               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3628             type1 = float_type_node;
3629           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3630               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3631             type1 = double_type_node;
3632         }
3633       tree newtype
3634         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3635            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
3636     }
3637     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3638      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3640  (simplify
3641   (cmp @0 REAL_CST@1)
3642   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3643   (switch
3644    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3645    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3646     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3647    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3648    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3649         && ! HONOR_SNANS (@1))
3650     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3651    /* Fold comparisons against infinity.  */
3652    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3653         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3654     (with
3655      {
3656        REAL_VALUE_TYPE max;
3657        enum tree_code code = cmp;
3658        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3659        if (neg)
3660          code = swap_tree_comparison (code);
3661      }
3662      (switch
3663       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3664       (if (code == GT_EXPR
3665            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3666        { constant_boolean_node (false, type); })
3667       (if (code == LE_EXPR)
3668        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3669        (if (! HONOR_NANS (@0))
3670         { constant_boolean_node (true, type); }
3671         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3672            an "invalid" exception.  */
3673         (if (!flag_trapping_math)
3674          (eq @0 @0))))
3675       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3676          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3677       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3678            || code == GE_EXPR)
3679        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3680         (if (neg)
3681          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3682          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3683       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3684       (if (code == LT_EXPR)
3685        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3686         (if (neg)
3687          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3688          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3689       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3690          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3691       (if (code == NE_EXPR)
3692        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3693         (if (! HONOR_NANS (@0))
3694          (if (neg)
3695           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3696           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3697          (if (neg)
3698           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3699           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3701  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3702     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3703     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3704     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3705  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3706   (for op (plus minus)
3707    (simplify
3708     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3709     (with
3710      {
3711        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3712                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3713      }
3714      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3715       (cmp @0 { tem; }))))))
3717  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3718     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3719     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3720     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3721  (if (flag_associative_math)
3722   (simplify
3723    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3724    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3725     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3726      (cmp { tem; } @1)))))
3728  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3729  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3730       && ! flag_errno_math)
3731   (for sq (SQRT)
3732    (simplify
3733     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3734     (switch
3735      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3736       (switch
3737        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3738        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3739         { constant_boolean_node (false, type); })
3740        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3741           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3742        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3743         { constant_boolean_node (true, type); })
3744        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3745        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3746      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3747       (switch
3748        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3749        (if (cmp == LT_EXPR)
3750         { constant_boolean_node (false, type); })
3751        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3752        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3753         { constant_boolean_node (true, type); })
3754        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3755        (if (cmp == LE_EXPR)
3756         (eq @0 @1))
3757        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3758           == or !=.  In the last case:
3760             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3762           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3763           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3764        (cmp @0 @1)))
3765      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3766       (with
3767        {
3768          REAL_VALUE_TYPE c2;
3769          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3770                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3771          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3772        }
3773        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3774         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3775         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3776          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3777          { constant_boolean_node (false, type); })
3778         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3779         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3780      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3781       (with
3782        {
3783          REAL_VALUE_TYPE c2;
3784          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3785                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3786          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3787        }
3788        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3789         (switch
3790          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3791             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3792          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3793           { constant_boolean_node (true, type); })
3794          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3795             don't care about NaNs.  */
3796          (if (! HONOR_NANS (@0))
3797           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3798          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3799             don't care about Infinities.  */
3800          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3801           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3802          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3803          (if (GENERIC)
3804           (truth_andif
3805            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3806            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3807         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3808         (if (! HONOR_NANS (@0))
3809          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3810          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3811          (if (GENERIC)
3812           (truth_andif
3813            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3814            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3815    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3816    (simplify
3817     (cmp (sq @0) (sq @1))
3818       (if (! HONOR_NANS (@0))
3819         (cmp @0 @1))))))
3821 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
3822 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3823      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
3824  (simplify
3825   (cmp (float@0 @1) (float @2))
3826    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3827         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3828     (with
3829      {
3830        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
3831        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3832        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
3833        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
3834        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
3835      }
3836      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
3837           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
3838       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
3839        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
3840        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
3841             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
3842         (icmp @1 (convert @2))
3843         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
3844              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
3845          (icmp (convert:type2 @1) @2)
3846          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
3847               && type1_signed_p == type2_signed_p)
3848           (icmp @1 @2))))))))))
3850 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3851 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3852      icmp (le le eq ne ge ge)
3853  (simplify
3854   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3855    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3856         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3857     (with
3858      {
3859        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3860        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3861        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3862        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3863           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3864           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3865           -fno-signaling-nans.  */
3866        bool exception_p
3867          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3868                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3869      }
3870      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3871         -fno-trapping-math.  */
3872      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
3873       (with
3874        {
3875          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3876          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3877          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3878          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3880          REAL_VALUE_TYPE icst;
3881          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3882            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3883          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3884            real_floor (&icst, fmt, cst);
3885          else
3886            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3888          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3890          bool overflow_p = false;
3891          wide_int icst_val
3892            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3893        }
3894        (switch
3895         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3896         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3897          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3898                                   type); })
3899         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3900          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3901                                   type); })
3902         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3903         (if (cst_int_p)
3904          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3905                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3906         )
3907         /* When CST is fractional, optimize
3908             (FTYPE) N == CST -> 0
3909             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3910         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3911          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3912         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3913         (with
3914          {
3915            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3916          }
3917          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3919 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3920 (for cmp (eq ne)
3921  (simplify
3922   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3923   (if (!integer_zerop (@1))
3924    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3925     (cmp @0 @2)
3926     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3927      (with
3928       {
3929         wi::overflow_type ovf;
3930         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3931                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3932       }
3933       (if (ovf)
3934        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3935        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3936 (for cmp (lt le gt ge)
3937  (simplify
3938   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3939   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3940    (with
3941     {
3942       wi::overflow_type ovf;
3943       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3944                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3945     }
3946     (if (ovf)
3947      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3948                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3949                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3950      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3952 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
3954    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
3955    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
3956    multiplication computed modulo 2^size.
3957    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
3958 (for cmp  (lt le gt ge)
3959      cmp2 (ge ge lt lt)
3960  (simplify
3961   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3962   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
3963        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3964        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3965    (with
3966     {
3967       tree utype = TREE_TYPE (@2);
3968       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
3969       wide_int right = wi::to_wide (@2);
3970       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
3971       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
3972       bool small = wi::leu_p (right, smax);
3973       bool large = wi::geu_p (right, smin);
3974     }
3975     (if (small || large)
3976      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
3977      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
3979 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3980 (simplify
3981  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3982  (if (types_match (@0, @1))
3983   (unordered @0 @1)))
3984 (simplify
3985  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3986  (if (types_match (@0, @1))
3987   (ordered @0 @1)))
3988 (simplify
3989  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3990  @2)
3991 (simplify
3992  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3993  @2)
3995 /* Simple range test simplifications.  */
3996 /* A < B || A >= B -> true.  */
3997 (for test1 (lt le le le ne ge)
3998      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3999  (simplify
4000   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
4001   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4002        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4003    { constant_boolean_node (true, type); })))
4004 /* A < B && A >= B -> false.  */
4005 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
4006      test2 (ge gt eq gt eq gt)
4007  (simplify
4008   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
4009   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4010        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4011    { constant_boolean_node (false, type); })))
4013 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
4014    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
4016    Note that comparisons
4017      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
4018      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
4019    will be canonicalized to above so there's no need to
4020    consider them here.
4021  */
4023 (for cmp (le gt)
4024      eqcmp (eq ne)
4025  (simplify
4026   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4027   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4028    (with
4029     {
4030      tree ty = TREE_TYPE (@0);
4031      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
4032      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
4033      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
4034      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
4035     }
4036     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
4037          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
4038       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
4039              { build_zero_cst (ty); }))))))
4041 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
4042 (for cmp (tcc_comparison)
4043      scmp (swapped_tcc_comparison)
4044  (simplify
4045   (cmp (negate @0) (negate @1))
4046   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4047        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4048            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4049    (scmp @0 @1)))
4050  (simplify
4051   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
4052   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4053        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4054            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4055    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
4056     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
4057      (scmp @0 { tem; }))))))
4059 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
4060 (for op (eq ne)
4061  (simplify
4062   (op (abs @0) zerop@1)
4063   (op @0 @1)))
4065 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
4066    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
4067 (for cmp (simple_comparison)
4068  (simplify
4069   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
4070   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4071        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
4072           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
4073        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
4074             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
4075                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
4076                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
4077                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
4078        && single_use (@0))
4079    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4080         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
4081             || @1 != @10)
4082         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4083             || cmp == NE_EXPR
4084             || cmp == EQ_EXPR)
4085         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
4086     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
4087        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
4088        constant which fold_convert produces.  */
4089     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
4090      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
4091                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
4092      (cmp @00 (convert @1)))
4094     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
4095      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
4096      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
4097            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
4098            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4099                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
4100           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
4101               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
4102                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
4103                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
4104                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
4105               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
4106                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
4107                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
4108       (cmp @00 (convert @10))
4109       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
4110            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
4111            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
4112        (with
4113         {
4114           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
4115           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
4116           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
4117           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
4118         }
4119         (if (above || below)
4120          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
4121           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
4122           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4123            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
4124            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4125             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
4127 (for cmp (eq ne)
4128  /* A local variable can never be pointed to by
4129     the default SSA name of an incoming parameter.
4130     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
4131  (simplify
4132   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
4133   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
4134        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
4135    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
4136     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
4137          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
4138      (if (cmp == NE_EXPR)
4139       { constant_boolean_node (true, type); }
4140       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
4142 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
4143 (for cmp (eq ne)
4145  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
4146     Similarly for NE_EXPR.  */
4147  (simplify
4148   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
4149   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
4150        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
4151    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
4153  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
4154  (simplify
4155   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
4156   (cmp @0 @1))
4158  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
4159     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
4160  (simplify
4161   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
4162   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
4164  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
4165  (simplify
4166   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
4167   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
4168    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
4170  (simplify
4171   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
4172   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
4173    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
4175 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
4176    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
4177 (for cmp (eq ne)
4178      icmp (ne eq)
4179  (simplify
4180   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
4181   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4183 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
4184    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
4185 (simplify
4186  (cond
4187   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
4188   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
4189  (if (integer_pow2p (@2))
4190   (with {
4191      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
4192                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
4193    }
4194    (if (shift > 0)
4195     (bit_and
4196      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
4197     (bit_and
4198      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
4199      @2)))))
4201 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
4202    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
4203 (for cmp (eq ne)
4204      ncmp (ge lt)
4205  (simplify
4206   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4207   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4208        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4209        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
4210        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
4211    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4212     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
4214 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
4215    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
4216 (simplify
4217  (cond
4218   (lt @0 integer_zerop)
4219   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
4220  (if (integer_pow2p (@1)
4221       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4222   (with {
4223     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
4224    }
4225    (if (shift >= 0)
4226     (bit_and
4227      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
4228      @1)
4229     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
4230        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
4231     (bit_and (convert @0) @1)))))
4233 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
4234    This implements some remaining parts of fold_comparison address
4235    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
4236    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
4237 (for cmp (simple_comparison)
4238  (simplify
4239   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
4240   (with
4241    {
4242      poly_int64 off0, off1;
4243      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
4244      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
4245      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
4246        {
4247          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
4248          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
4249        }
4250      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
4251        {
4252          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
4253          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
4254        }
4255    }
4256    (if (base0 && base1)
4257     (with
4258      {
4259        int equal = 2;
4260        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
4261           the value expressions might point to fields/elements
4262           of other vars etc.  */
4263        if (GENERIC
4264            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
4265                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
4266          ;
4267        else if (decl_in_symtab_p (base0)
4268                 && decl_in_symtab_p (base1))
4269          equal = symtab_node::get_create (base0)
4270                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
4271        else if ((DECL_P (base0)
4272                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
4273                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
4274                 && (DECL_P (base1)
4275                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
4276                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
4277          equal = (base0 == base1);
4278        if (equal == 0)
4279          {
4280            HOST_WIDE_INT ioff0 = -1, ioff1 = -1;
4281            off0.is_constant (&ioff0);
4282            off1.is_constant (&ioff1);
4283            if ((DECL_P (base0) && TREE_CODE (base1) == STRING_CST)
4284                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST && DECL_P (base1))
4285                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST
4286                    && TREE_CODE (base1) == STRING_CST
4287                    && ioff0 >= 0 && ioff1 >= 0
4288                    && ioff0 < TREE_STRING_LENGTH (base0)
4289                    && ioff1 < TREE_STRING_LENGTH (base1)
4290                    /* This is a too conservative test that the STRING_CSTs
4291                       will not end up being string-merged.  */
4292                    && strncmp (TREE_STRING_POINTER (base0) + ioff0,
4293                                TREE_STRING_POINTER (base1) + ioff1,
4294                                MIN (TREE_STRING_LENGTH (base0) - ioff0,
4295                                     TREE_STRING_LENGTH (base1) - ioff1)) != 0))
4296              ;
4297            else if (!DECL_P (base0) || !DECL_P (base1))
4298              equal = 2;
4299            else if (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR)
4300              equal = 2;
4301            /* If this is a pointer comparison, ignore for now even
4302               valid equalities where one pointer is the offset zero
4303               of one object and the other to one past end of another one.  */
4304            else if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)))
4305              ;
4306            /* Assume that automatic variables can't be adjacent to global
4307               variables.  */
4308            else if (is_global_var (base0) != is_global_var (base1))
4309              ;
4310            else
4311              {
4312                tree sz0 = DECL_SIZE_UNIT (base0);
4313                tree sz1 = DECL_SIZE_UNIT (base1);
4314                /* If sizes are unknown, e.g. VLA or not representable,
4315                   punt.  */
4316                if (!tree_fits_poly_int64_p (sz0)
4317                    || !tree_fits_poly_int64_p (sz1))
4318                  equal = 2;
4319                else
4320                  {
4321                    poly_int64 size0 = tree_to_poly_int64 (sz0);
4322                    poly_int64 size1 = tree_to_poly_int64 (sz1);
4323                    /* If one offset is pointing (or could be) to the beginning
4324                       of one object and the other is pointing to one past the
4325                       last byte of the other object, punt.  */
4326                    if (maybe_eq (off0, 0) && maybe_eq (off1, size1))
4327                      equal = 2;
4328                    else if (maybe_eq (off1, 0) && maybe_eq (off0, size0))
4329                      equal = 2;
4330                    /* If both offsets are the same, there are some cases
4331                       we know that are ok.  Either if we know they aren't
4332                       zero, or if we know both sizes are no zero.  */
4333                    if (equal == 2
4334                        && known_eq (off0, off1)
4335                        && (known_ne (off0, 0)
4336                            || (known_ne (size0, 0) && known_ne (size1, 0))))
4337                      equal = 0;
4338                  }
4339              }
4340          }
4341      }
4342      (if (equal == 1
4343           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
4344               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
4345               || known_eq (off0, off1)
4346               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4347                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
4348               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4349                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
4350       (switch
4351        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4352         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
4353        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4354         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
4355        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
4356         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
4357        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
4358         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
4359        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
4360         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
4361        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
4362         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
4363       (if (equal == 0)
4364         (switch
4365          (if (cmp == EQ_EXPR)
4366           { constant_boolean_node (false, type); })
4367          (if (cmp == NE_EXPR)
4368           { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
4370 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
4371 (for neeq (ne eq)
4372  (simplify
4373   (neeq @0 @1)
4374   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4375        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
4376    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
4378 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
4379    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
4380    Disable the transform if either operand is pointer to function.
4381    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
4382    canonicalizaion is not wanted.  */
4384 (for cmp (ne eq)
4385  (simplify
4386   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
4387   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4388          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4389          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4390         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4391             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4392             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4393        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
4394    (cmp @0 (convert @1)))))
4396 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
4397 (for cmp (lt gt le ge)
4398  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
4399     the specified precision will have known values.  */
4400  (simplify
4401   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
4402   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4403         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4404         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4405        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
4406    (with
4407     {
4408       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
4409       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
4410       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
4411       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
4412       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
4413       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
4414     }
4415     (switch
4416      (if (wi::to_wide (cst) == max)
4417       (switch
4418        (if (cmp == GT_EXPR)
4419         { constant_boolean_node (false, type); })
4420        (if (cmp == GE_EXPR)
4421         (eq @2 @1))
4422        (if (cmp == LE_EXPR)
4423         { constant_boolean_node (true, type); })
4424        (if (cmp == LT_EXPR)
4425         (ne @2 @1))))
4426      (if (wi::to_wide (cst) == min)
4427       (switch
4428        (if (cmp == LT_EXPR)
4429         { constant_boolean_node (false, type); })
4430        (if (cmp == LE_EXPR)
4431         (eq @2 @1))
4432        (if (cmp == GE_EXPR)
4433         { constant_boolean_node (true, type); })
4434        (if (cmp == GT_EXPR)
4435         (ne @2 @1))))
4436      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
4437       (switch
4438        (if (cmp == GT_EXPR)
4439         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4440                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4441                                                       wi::to_wide (cst)
4442                                                       + 1)); }))
4443        (if (cmp == LE_EXPR)
4444         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4445                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4446                                                       wi::to_wide (cst)
4447                                                       + 1)); }))))
4448      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
4449       (switch
4450        (if (cmp == GE_EXPR)
4451         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4452                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4453                                                       wi::to_wide (cst)
4454                                                       - 1)); }))
4455        (if (cmp == LT_EXPR)
4456         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4457                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4458                                                       wi::to_wide (cst)
4459                                                       - 1)); }))))
4460      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
4461           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
4462           /* We will flip the signedness of the comparison operator
4463              associated with the mode of @1, so the sign bit is
4464              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
4465              max associated with this sign bit.  */
4466           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
4467           /* signed_type does not work on pointer types.  */
4468           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
4469       /* The following case also applies to X < signed_max+1
4470          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
4471       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
4472        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
4473         (switch
4474          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
4475           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4476          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
4477           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4478          (if (cmp == LE_EXPR)
4479           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4480          (if (cmp == GT_EXPR)
4481           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
4483 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
4484  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
4485  (simplify
4486   (cmp @0 REAL_CST@1)
4487   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4488        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
4489    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
4490                             ? false : true, type); })))
4492 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
4493 (simplify
4494  (ne @0 integer_zerop)
4495  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4496       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4497   (non_lvalue @0)))
4498 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
4499 (simplify
4500  (eq @0 integer_onep)
4501  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4502       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4503   (non_lvalue @0)))
4504 /* Do not handle
4505    bool_var == 0 becomes !bool_var or
4506    bool_var != 1 becomes !bool_var
4507    here because that only is good in assignment context as long
4508    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
4509    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
4510    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
4512 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
4513    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
4514    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
4515    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
4516 (for cmp (lt le ge gt)
4517      out (gt gt le le)
4518  (simplify
4519   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
4520   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4521        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4522        && wi::to_wide (@1) != 0
4523        && single_use (@2))
4524    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
4525     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4526                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
4527                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
4529 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
4530    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
4531    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
4532 (for cmp (gt le)
4533  (simplify
4534   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
4535   (if (single_use (@2)
4536        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4537        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4538        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4539    (cmp @1 @0))))
4541 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
4542 /* A - B > A  */
4543 (for cmp (gt le)
4544      out (ne eq)
4545  (simplify
4546   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
4547   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4548        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4549    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4550 /* A + B < A  */
4551 (for cmp (lt ge)
4552      out (ne eq)
4553  (simplify
4554   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
4555   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4556        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4557    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4559 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
4560    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
4561 (for cmp (lt ge)
4562      out (ne eq)
4563  (simplify
4564   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
4565   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4566    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
4567     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
4569 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
4570    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
4571    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
4572    section that follows this one.
4574    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
4575    the following:
4577    - the rule describes an identity
4579    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
4580      multiplication
4582    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
4583      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
4584      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
4585      when the operand has that value.)  */
4587 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4588  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
4589  (simplify
4590   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
4591   (if (!HONOR_SNANS (type))
4592    @0))
4594  (for op (plus minus)
4595   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
4596   (simplify
4597    (op (rdiv @0 @1)
4598        (rdiv @2 @1))
4599    (rdiv (op @0 @2) @1)))
4601  (for cmp (lt le gt ge)
4602       neg_cmp (gt ge lt le)
4603   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
4604   (simplify
4605    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
4606    (with
4607     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
4608     (if (tem
4609          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
4610               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
4611      (switch
4612       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4613        (cmp @0 { tem; }))
4614       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
4615        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
4617  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
4618  (for root (SQRT CBRT)
4619   (simplify
4620    (mult (root:s @0) (root:s @1))
4621     (root (mult @0 @1))))
4623  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
4624  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4625   (simplify
4626    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
4627     (exps (plus @0 @1))))
4629  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
4630  (for root (SQRT CBRT)
4631   (simplify
4632    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
4633     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
4635  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
4636  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4637   (simplify
4638    (rdiv @0 (exps:s @1))
4639     (mult @0 (exps (negate @1)))))
4641  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4642       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4643   /* logN(expN(x)) -> x.  */
4644   (simplify
4645    (logs (exps @0))
4646    @0)
4647   /* expN(logN(x)) -> x.  */
4648   (simplify
4649    (exps (logs @0))
4650    @0))
4652  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
4653     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
4654     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
4655  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
4656       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
4657   (simplify
4658    (logs (exps @0))
4659    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4660     (with {
4661       tree x;
4662       switch (exps)
4663         {
4664         CASE_CFN_EXP:
4665           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
4666           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
4667           break;
4668         CASE_CFN_EXP2:
4669           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
4670           x = build_real (type, dconst2);
4671           break;
4672         CASE_CFN_EXP10:
4673         CASE_CFN_POW10:
4674           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
4675           {
4676             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
4677             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
4678             x = build_real (type, dconst10);
4679           }
4680           break;
4681         default:
4682           gcc_unreachable ();
4683         }
4684       }
4685      (mult (logs { x; }) @0)))))
4687  (for logs (LOG LOG
4688             LOG2 LOG2
4689             LOG10 LOG10)
4690       exps (SQRT CBRT)
4691   (simplify
4692    (logs (exps @0))
4693    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4694     (with {
4695       tree x;
4696       switch (exps)
4697         {
4698         CASE_CFN_SQRT:
4699           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4700           x = build_real (type, dconsthalf);
4701           break;
4702         CASE_CFN_CBRT:
4703           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4704           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4705           break;
4706         default:
4707           gcc_unreachable ();
4708         }
4709       }
4710      (mult { x; } (logs @0))))))
4712  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4713  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4714       pows (POW)
4715   (simplify
4716    (logs (pows @0 @1))
4717    (mult @1 (logs @0))))
4719  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4720     or if C is a positive power of 2,
4721     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4722 #if GIMPLE
4723  (for pows (POW)
4724       exps (EXP)
4725       logs (LOG)
4726       exp2s (EXP2)
4727       log2s (LOG2)
4728   (simplify
4729    (pows REAL_CST@0 @1)
4730    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4731         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4732         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4733            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4734            beneficial for all constants to postpone this until later,
4735            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4736            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4737            pessimization.  */
4738         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4739     (with {
4740        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4741        bool use_exp2 = false;
4742        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4743            && value->cl == rvc_normal)
4744          {
4745            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4746            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4747            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4748              use_exp2 = true;
4749          }
4750      }
4751      (if (!use_exp2)
4752       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4753        (exps (mult (logs @0) @1)))
4754       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4755 #endif
4757  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4758  (for pows (POW)
4759       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4760       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4761   (simplify
4762    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4763    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4764         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4765     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4767  (for sqrts (SQRT)
4768       cbrts (CBRT)
4769       pows (POW)
4770       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4771   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4772   (simplify
4773    (sqrts (exps @0))
4774    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4775   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4776   (simplify
4777    (cbrts (exps @0))
4778    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4779   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4780   (simplify
4781    (pows (exps @0) @1)
4782    (exps (mult @0 @1))))
4784  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4785  (for tans (TAN)
4786       atans (ATAN)
4787   (simplify
4788    (tans (atans @0))
4789    @0)))
4791  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
4792  (for sins (SIN)
4793       atans (ATAN)
4794       sqrts (SQRT)
4795       copysigns (COPYSIGN)
4796   (simplify
4797    (sins (atans:s @0))
4798    (with
4799      {
4800       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4801       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4802       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4803       tree t_one = build_one_cst (type);
4804      }
4805     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4806      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4807       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4808       (copysigns { t_one; } @0))))))
4810 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
4811  (for coss (COS)
4812       atans (ATAN)
4813       sqrts (SQRT)
4814       copysigns (COPYSIGN)
4815   (simplify
4816    (coss (atans:s @0))
4817    (with
4818      {
4819       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4820       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4821       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4822       tree t_one = build_one_cst (type);
4823       tree t_zero = build_zero_cst (type);
4824      }
4825     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4826      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4827       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4828       (copysigns { t_zero; } @0))))))
4830  (if (!flag_errno_math)
4831   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
4832   (for sinhs (SINH)
4833        atanhs (ATANH)
4834        sqrts (SQRT)
4835    (simplify
4836     (sinhs (atanhs:s @0))
4837     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4838     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
4840   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
4841   (for coshs (COSH)
4842        atanhs (ATANH)
4843        sqrts (SQRT)
4844    (simplify
4845     (coshs (atanhs:s @0))
4846     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4847     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
4849 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4850 (simplify
4851  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4852  (abs @0))
4854 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4855 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4856  (simplify
4857   (fns (fns @0))
4858   (fns @0)))
4859 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4860 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4861  (simplify
4862   (fns integer_valued_real_p@0)
4863   @0))
4865 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4866 (simplify
4867  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4868  (abs @0))
4870 /* pow(1,x) -> 1.  */
4871 (simplify
4872  (POW real_onep@0 @1)
4873  @0)
4875 (simplify
4876  /* copysign(x,x) -> x.  */
4877  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4878  @0)
4880 (simplify
4881  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4882  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4883  (abs @0))
4885 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4886  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4887  (simplify
4888   (scale real_zerop@0 @1)
4889   @0)
4890  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4891  (simplify
4892   (scale @0 integer_zerop@1)
4893   @0)
4894  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4895  (simplify
4896   (scale REAL_CST@0 @1)
4897   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4898    @0)))
4900 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4901    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4903    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4904    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4905    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4906    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4908 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4909  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4910  (simplify
4911   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4912    (SIN @0))
4914  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4915  (simplify
4916   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4917   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4918    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4920  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4921  (simplify
4922   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4923    (TAN @0))
4925  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4926  (simplify
4927   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4928    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4930  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4931  (simplify
4932   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4933   (if (! HONOR_NANS (@0)
4934        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4935    (COS @0)))
4937  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4938  (simplify
4939   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4940   (if (! HONOR_NANS (@0)
4941        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4942    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4944  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4945  (simplify
4946   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4947    (POW @0 (plus @1 @2)))
4949  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4950  (simplify
4951   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4952    (POW (mult @0 @2) @1))
4954  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4955  (simplify
4956   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4957    (POWI (mult @0 @2) @1))
4959  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4960  (simplify
4961   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4962   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4963    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4965  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4966  (simplify
4967   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4968    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4970  (for sqrts (SQRT)
4971       cbrts (CBRT)
4972       pows (POW)
4973   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4974   (simplify
4975    (sqrts (sqrts @0))
4976    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4977   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4978   (simplify
4979    (sqrts (cbrts @0))
4980    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4981   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4982   (simplify
4983    (cbrts (sqrts @0))
4984    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4985   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4986   (simplify
4987    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4988    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4989   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4990   (simplify
4991    (sqrts (pows @0 @1))
4992    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4993   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4994   (simplify
4995    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4996    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4997   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4998   (simplify
4999    (pows (sqrts @0) @1)
5000    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
5001   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
5002   (simplify
5003    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
5004    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
5005   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
5006   (simplify
5007    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
5008    (pows @0 (mult @1 @2))))
5010  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
5011  (simplify
5012   (CABS (complex @0 @0))
5013   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
5015  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
5016  (simplify
5017   (HYPOT @0 @0)
5018   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
5020  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
5021  (for cexps (CEXP)
5022       exps (EXP)
5023       cexpis (CEXPI)
5024   (simplify
5025    (cexps compositional_complex@0)
5026    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
5027     (complex
5028      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
5029      (mult @1 (imagpart @2)))))))
5031 (if (canonicalize_math_p ())
5032  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
5033  (for floors (FLOOR_ALL)
5034       truncs (TRUNC_ALL)
5035   (simplify
5036    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
5037    (truncs @0))))
5039 (match double_value_p
5040  @0
5041  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
5042 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
5043             BUILT_IN_FLOORL
5044             BUILT_IN_CEILL
5045             BUILT_IN_ROUNDL
5046             BUILT_IN_NEARBYINTL
5047             BUILT_IN_RINTL)
5048      tos (BUILT_IN_TRUNC
5049           BUILT_IN_FLOOR
5050           BUILT_IN_CEIL
5051           BUILT_IN_ROUND
5052           BUILT_IN_NEARBYINT
5053           BUILT_IN_RINT)
5054  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
5055  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
5056   (simplify
5057    (froms (convert double_value_p@0))
5058    (convert (tos @0)))))
5060 (match float_value_p
5061  @0
5062  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
5063 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
5064             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
5065             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
5066             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
5067             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
5068             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
5069      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
5070           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
5071           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
5072           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
5073           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
5074           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
5075  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
5076     if x is a float.  */
5077  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
5078       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
5079   (simplify
5080    (froms (convert float_value_p@0))
5081    (convert (tos @0)))))
5083 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
5084      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
5085  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
5086  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
5087   (simplify
5088    (froms (convert double_value_p@0))
5089    (tos @0))))
5091 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
5092             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
5093      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
5094  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
5095     if x is a float.  */
5096  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
5097   (simplify
5098    (froms (convert float_value_p@0))
5099    (tos @0))))
5101 (if (canonicalize_math_p ())
5102  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
5103  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
5104   (simplify
5105    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
5106    (fix_trunc @0))))
5108 (if (canonicalize_math_p ())
5109  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
5110  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
5111            ICEIL LCEIL LLCEIL
5112            IROUND LROUND LLROUND)
5113   (simplify
5114    (fns integer_valued_real_p@0)
5115    (fix_trunc @0)))
5116  (if (!flag_errno_math)
5117   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
5118   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
5119    (simplify
5120     (rints integer_valued_real_p@0)
5121     (fix_trunc @0)))))
5123 (if (canonicalize_math_p ())
5124  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
5125       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
5126       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
5127   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
5128      sizeof (int) == sizeof (long).  */
5129   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
5130        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
5131    (simplify
5132     (ifn @0)
5133     (lfn:long_integer_type_node @0)))
5134   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
5135      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
5136   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
5137        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
5138    (simplify
5139     (llfn @0)
5140     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
5142 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
5143 (simplify
5144  (CPROJ @0)
5145  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
5146    @0))
5148 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
5149    nonnegative, return (inf + 0i).  */
5150 (simplify
5151  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
5152  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
5153   { build_complex_inf (type, false); }))
5155 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
5156 (simplify
5157  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
5158  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
5159   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
5161 (for pows (POW)
5162      sqrts (SQRT)
5163      cbrts (CBRT)
5164  (simplify
5165   (pows @0 REAL_CST@1)
5166   (with {
5167     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
5168     REAL_VALUE_TYPE tmp;
5169    }
5170    (switch
5171     /* pow(x,0) -> 1.  */
5172     (if (real_equal (value, &dconst0))
5173      { build_real (type, dconst1); })
5174     /* pow(x,1) -> x.  */
5175     (if (real_equal (value, &dconst1))
5176      @0)
5177     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
5178     (if (real_equal (value, &dconstm1))
5179      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
5180     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
5181     (if (flag_unsafe_math_optimizations
5182          && canonicalize_math_p ()
5183          && real_equal (value, &dconsthalf))
5184      (sqrts @0))
5185     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
5186     (if (flag_unsafe_math_optimizations
5187          && canonicalize_math_p ()
5188          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
5189              real_equal (value, &tmp)))
5190      (cbrts @0))))))
5192 /* powi(1,x) -> 1.  */
5193 (simplify
5194  (POWI real_onep@0 @1)
5195  @0)
5197 (simplify
5198  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
5199  (switch
5200   /* powi(x,0) -> 1.  */
5201   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
5202    { build_real (type, dconst1); })
5203   /* powi(x,1) -> x.  */
5204   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
5205    @0)
5206   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
5207   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
5208    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
5210 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
5212    These are conceptually similar to the transformations performed for
5213    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
5214    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
5216 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
5217    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
5218    is the widest mode from all of these.  */
5219 (for op (plus minus mult rdiv)
5220  (simplify
5221    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
5222    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
5223       both operands are widening conversions from the same type as the outer
5224       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
5225       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
5226       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
5227    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5228         && op != MULT_EXPR
5229         && op != RDIV_EXPR
5230         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
5231            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
5232         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5233         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5234         /* The precision of the type of each operand must match the
5235            precision of the mode of each operand, similarly for the
5236            result.  */
5237         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
5238         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
5239         && type_has_mode_precision_p (type)
5240         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
5241         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
5242         && types_match (@1, type)
5243         && (types_match (@1, @2)
5244             /* Or the second operand is const integer or converted const
5245                integer from valueize.  */
5246             || TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST))
5247      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
5248        (op @1 (convert @2))
5249        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
5250         (convert (op (convert:utype @1)
5251                      (convert:utype @2)))))
5252      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
5253           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5254                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
5255       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
5256               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
5257               tree itype = TREE_TYPE (@0);
5258               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
5259               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
5260               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
5261         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
5262              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
5263          (with { tree newtype = type;
5264                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
5265                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
5266                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
5267                    newtype = dfloat32_type_node;
5268                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
5269                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
5270                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
5271                    newtype = dfloat64_type_node;
5272                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
5273                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
5274                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
5275                    newtype = dfloat128_type_node; }
5276           (if ((newtype == dfloat32_type_node
5277                 || newtype == dfloat64_type_node
5278                 || newtype == dfloat128_type_node)
5279               && newtype == type
5280               && types_match (newtype, type))
5281             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
5282             (with { if (TYPE_PRECISION (ty1) > TYPE_PRECISION (newtype))
5283                       newtype = ty1;
5284                     if (TYPE_PRECISION (ty2) > TYPE_PRECISION (newtype))
5285                       newtype = ty2; }
5286                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
5287                   change results through affecting double rounding
5288                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
5289                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
5290                   + (long double)double) converted to
5291                   (float)(double + double), the transformation is
5292                   unsafe regardless of the details of the types
5293                   involved; double rounding can arise if the result
5294                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
5295                   between two representable TYPE values but the
5296                   exact value is sufficiently different (in the
5297                   right direction) for this difference to be
5298                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
5299                   same as TYPE, however, the transformation may be
5300                   safe depending on the types involved: it is safe
5301                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
5302                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
5303                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
5304                   exponent range for the product or ratio of two
5305                   values representable in the TYPE to be within the
5306                   range of normal values of ITYPE.  */
5307               (if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (itype)
5308                    && (flag_unsafe_math_optimizations
5309                        || (TYPE_PRECISION (newtype) == TYPE_PRECISION (type)
5310                            && real_can_shorten_arithmetic (TYPE_MODE (itype),
5311                                                            TYPE_MODE (type))
5312                            && !excess_precision_type (newtype)))
5313                    && !types_match (itype, newtype))
5314                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
5315                                    (convert:newtype @2)))
5316          )))) )
5317    ))
5320 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
5321    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
5322    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
5323    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
5324    arithmetic operation.  */
5325 (for op (minus plus)
5326  (simplify
5327   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
5328   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5329        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
5330           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
5331        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5332        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5333        /* The precision of the type of each operand must match the
5334           precision of the mode of each operand, similarly for the
5335           result.  */
5336        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5337        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
5338        && type_has_mode_precision_p (type)
5339        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
5340        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5341        && types_match (@0, @1)
5342        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
5343            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
5344        && (wi::to_wide (@4)
5345            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
5346                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
5347    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5348     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
5349      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
5350     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5351      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
5352                (convert:utype @4))))))))
5354 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
5355    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
5356 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
5357      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
5358      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
5359  (simplify
5360   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
5361   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5362        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
5363    (op @0 (ext @1 @2)))))
5365 (simplify
5366  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
5367  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
5368  { integer_zero_node; })
5370 (simplify
5371  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
5372  (SIGNBIT @0)
5373  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
5374   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
5376 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
5377 (for cmp (eq ne)
5378  (for op (plus minus)
5379       rop (minus plus)
5380   (simplify
5381    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5382    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
5383         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
5384         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
5385         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
5386     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
5387      (if (TREE_OVERFLOW (res)
5388           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
5389       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5390       (if (single_use (@3))
5391        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
5392                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
5393 (for cmp (lt le gt ge)
5394  (for op (plus minus)
5395       rop (minus plus)
5396   (simplify
5397    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5398    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
5399         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
5400     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
5401      (if (TREE_OVERFLOW (res))
5402       {
5403         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
5404                                 "when simplifying conditional to constant"),
5405                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
5406         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
5407         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
5408         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
5409                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
5410                         != (op == MINUS_EXPR);
5411         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
5412       }
5413       (if (single_use (@3))
5414        (with
5415         {
5416           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
5417                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
5418                                   "X cmp C2 -+ C1"),
5419                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
5420         }
5421         (cmp @0 { res; })))))))))
5423 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
5425 (simplify
5426  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
5427  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
5429 (simplify
5430  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
5431  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
5433 (simplify
5434  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
5435  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
5436   (view_convert @0)))
5438 (simplify
5439  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
5440  (switch
5441   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
5442        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5443    (switch
5444     (if (integer_zerop (@2))
5445      (view_convert (realpart @0)))
5446     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5447      (view_convert (imagpart @0)))))
5448   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5449        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5450        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
5451        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
5452        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
5453        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
5454             && integer_zerop (@2))
5455            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
5456               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
5457            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
5458                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
5459                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
5460                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
5461                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
5462                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5463                                             - TYPE_PRECISION (type))
5464                                          : 0)) == 0)))
5465    (convert @0))))
5467 /* Simplify vector extracts.  */
5469 (simplify
5470  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
5471  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5472       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5473           || (VECTOR_TYPE_P (type)
5474               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
5475   (with
5476    {
5477      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5478                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
5479      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
5480      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
5481      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
5482      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
5483    }
5484    (if (n != 0
5485         && (idx % width) == 0
5486         && (n % width) == 0
5487         && known_le ((idx + n) / width,
5488                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
5489     (with
5490      {
5491        idx = idx / width;
5492        n = n / width;
5493        /* Constructor elements can be subvectors.  */
5494        poly_uint64 k = 1;
5495        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
5496          {
5497            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
5498            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
5499              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
5500          }
5501        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
5502      }
5503      (switch
5504       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
5505       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
5506        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
5507         { build_constructor (type, NULL); }
5508         (if (count == 1)
5509          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
5510           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
5511           { build_zero_cst (type); })
5512          {
5513            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
5514            vec_alloc (vals, count);
5515            for (unsigned i = 0;
5516                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
5517              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
5518                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
5519            build_constructor (type, vals);
5520          })))
5521       /* The bitfield references a single constructor element.  */
5522       (if (k.is_constant (&const_k)
5523            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
5524        (switch
5525         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
5526          { build_zero_cst (type); })
5527         (if (n == const_k)
5528          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
5529         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
5530                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
5532 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
5533    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
5534    not touching the extraction.  */
5535 (simplify
5536  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
5537  (with
5538   {
5539     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
5540     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5541       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
5542     else
5543       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
5544   }
5545   (switch
5546    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
5547         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
5548                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5549     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
5550                                                  wi::to_wide (@rpos)
5551                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
5552    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
5553                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
5554         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
5555                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5556     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
5558 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
5559  (for fmas (FMA)
5560   (simplify
5561    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
5562    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5563   (simplify
5564    (fmas @0 @1 (negate @2))
5565    (IFN_FMS @0 @1 @2))
5566   (simplify
5567    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
5568    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5569   (simplify
5570    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
5571    (if (single_use (@3))
5572     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
5574  (simplify
5575   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
5576   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5577  (simplify
5578   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
5579   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5580  (simplify
5581   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5582   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5583  (simplify
5584   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
5585    (if (single_use (@3))
5586     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
5588  (simplify
5589   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
5590   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5591  (simplify
5592   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
5593   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5594  (simplify
5595   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
5596   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5597  (simplify
5598   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
5599   (if (single_use (@3))
5600    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
5602  (simplify
5603   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
5604   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5605  (simplify
5606   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
5607   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5608  (simplify
5609   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5610   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5611  (simplify
5612   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
5613   (if (single_use (@3))
5614    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
5616 /* POPCOUNT simplifications.  */
5617 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
5618                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
5619   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
5620   (simplify
5621     (popcount @0)
5622     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
5623       (convert @0)))
5624   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
5625   (simplify
5626     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
5627     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
5628       (popcount (bit_ior @0 @1))))
5629   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
5630   (for cmp (le eq ne gt)
5631        rep (eq eq ne ne)
5632     (simplify
5633       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
5634       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5636 /* Simplify:
5638      a = a1 op a2
5639      r = c ? a : b;
5641    to:
5643      r = c ? a1 op a2 : b;
5645    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
5646    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
5647    simplification if the result of the operation isn't needed.
5649    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
5650    on targets that might not support them.  Any target implementing
5651    conditional internal functions must support the same comparisons
5652    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
5654 #if GIMPLE
5655 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
5656      cond_op (COND_BINARY)
5657  (simplify
5658   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
5659   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5660    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5661         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5662     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
5663  (simplify
5664   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
5665   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5666    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5667         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5668     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
5670 /* Same for ternary operations.  */
5671 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
5672      cond_op (COND_TERNARY)
5673  (simplify
5674   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
5675   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5676    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5677         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5678     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
5679  (simplify
5680   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
5681   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5682    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5683         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5684     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
5685                   (view_convert:op_type @1)))))))
5686 #endif
5688 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
5689    "else" value of an IFN_COND_*.  */
5690 (for cond_op (COND_BINARY)
5691  (simplify
5692   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
5693   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
5694    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5695     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
5696  (simplify
5697   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
5698   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5699    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5700         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5701     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
5703 /* Same for ternary operations.  */
5704 (for cond_op (COND_TERNARY)
5705  (simplify
5706   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
5707   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5708    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5709     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
5710  (simplify
5711   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
5712   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
5713    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5714         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5715     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
5717 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
5718    expressions like:
5720    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
5721    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
5723    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
5724    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
5725    bytes.  A is more efficiently tested as:
5727    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
5729    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
5731    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
5733    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
5735    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
5736    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
5738    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
5739    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
5740    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
5741    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
5742    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
5743    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
5744    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
5745    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
5746    pointer_pluses dead.  */
5747 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
5748  (for cmp (le lt)
5749   (simplify
5750    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
5751         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
5752    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5753         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
5754         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
5755     /* Calculate the rhs constant.  */
5756     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
5757             offset_int rhs = off * 2; }
5758      /* Always fails for negative values.  */
5759      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
5760       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
5761          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
5762          same pointer_plus in multiple checks.  */
5763       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
5764               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
5765        (if (cmp == LT_EXPR)
5766         (gt (convert:sizetype
5767              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
5768                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
5769             { rhs_tree; })
5770         (gt (convert:sizetype
5771              (pointer_diff:ssizetype
5772               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
5773                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
5774               { swap_p ? @0 : @2; }))
5775             { rhs_tree; })))))))))
5777 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
5778    element of @1.  */
5779 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
5780  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
5781   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
5782    (if (i >= 0)
5783     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
5784             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
5785             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
5786             tree size = bitsize_int (elt_bits);
5787             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
5788      (view_convert
5789       (bit_and:elt_type
5790        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
5791        { elt; })))))))
5793 (simplify
5794  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
5795  (with
5796   {
5797     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
5799     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
5800     vec_perm_builder builder;
5801     if (!tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
5802       return NULL_TREE;
5804     /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
5805     poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
5806     bool single_arg = (op0 == op1);
5807     vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
5808   }
5809   (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
5810    { op0; }
5811    (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
5812     { op1; }
5813     (with
5814      {
5815        if (!single_arg)
5816          {
5817            if (sel.all_from_input_p (0))
5818              op1 = op0;
5819            else if (sel.all_from_input_p (1))
5820              {
5821                op0 = op1;
5822                sel.rotate_inputs (1);
5823              }
5824            else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
5825              {
5826                std::swap (op0, op1);
5827                sel.rotate_inputs (1);
5828              }
5829          }
5830        gassign *def;
5831        tree cop0 = op0, cop1 = op1;
5832        if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5833            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
5834            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5835          cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
5836        if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5837            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
5838            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5839          cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
5841        tree t;
5842     }
5843     (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5844           || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
5845          && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5846              || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
5847          && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
5848      { t; }
5849      (with
5850       {
5851         bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
5852         tree ins = NULL_TREE;
5853         unsigned at = 0;
5855         /* See if the permutation is performing a single element
5856            insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
5857            in that case.  But only if the vector mode is supported,
5858            otherwise this is invalid GIMPLE.  */
5859         if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
5860             && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5861                 || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
5862                 || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5863                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
5864           {
5865             if (sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1))
5866               {
5867                 /* After canonicalizing the first elt to come from the
5868                    first vector we only can insert the first elt from
5869                    the first vector.  */
5870                 at = 0;
5871                 if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
5872                   op0 = op1;
5873               }
5874             else
5875               {
5876                 unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
5877                 for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
5878                   if (maybe_ne (sel[at], at))
5879                     break;
5880                 if (at < encoded_nelts && sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1))
5881                   {
5882                     if (known_lt (at, nelts))
5883                       ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
5884                     else
5885                       ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
5886                   }
5887               }
5888           }
5890         /* Generate a canonical form of the selector.  */
5891         if (!ins && sel.encoding () != builder)
5892           {
5893             /* Some targets are deficient and fail to expand a single
5894                argument permutation while still allowing an equivalent
5895                2-argument version.  */
5896             tree oldop2 = op2;
5897             if (sel.ninputs () == 2
5898                || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel, false))
5899               op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5900             else
5901               {
5902                 vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
5903                 if (can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel2, false))
5904                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
5905                 else
5906                   /* Not directly supported with either encoding,
5907                      so use the preferred form.  */
5908                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5909               }
5910             if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
5911               changed = true;
5912           }
5913       }
5914       (if (ins)
5915        (bit_insert { op0; } { ins; }
5916          { bitsize_int (at * tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))); })
5917        (if (changed)
5918         (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))
5920 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
5922 (match vec_same_elem_p
5923  @0
5924  (if (uniform_vector_p (@0))))
5926 (match vec_same_elem_p
5927  (vec_duplicate @0))
5929 (simplify
5930  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
5931  @0)