2016-05-04 Thomas Preud'homme <thomas.preudhomme@arm.com>
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob55dd23cc6706ef5dacc310150c39039577f29f16
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* X / -1 is -X.  */
151 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0))))
157 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
158    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
159 (simplify
160  (floor_div @0 @1)
161  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
162       && TYPE_UNSIGNED (type))
163   (trunc_div @0 @1)))
165 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
166    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
167 (for div (trunc_div exact_div)
168  (simplify
169   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
170   (with {
171     bool overflow_p;
172     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
173    }
174    (if (!overflow_p)
175     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
176     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
177          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
178      { build_zero_cst (type); })))))
180 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
181    NaNs or Infinities.  */
182 (simplify
183  (rdiv @0 @0)
184  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
185       && ! HONOR_NANS (type)
186       && ! HONOR_INFINITIES (type))
187   { build_one_cst (type); }))
189 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
190    NaNs or Infinities.  */
191 (simplify
192  (rdiv:c @0 (negate @0))
193  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
194       && ! HONOR_NANS (type)
195       && ! HONOR_INFINITIES (type))
196   { build_minus_one_cst (type); }))
198 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
199 (simplify
200  (rdiv @0 real_onep)
201  (if (!HONOR_SNANS (type))
202   (non_lvalue @0)))
204 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
205 (simplify
206  (rdiv @0 real_minus_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type))
208   (negate @0)))
210 (if (flag_reciprocal_math)
211  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
212  (simplify
213   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
214    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
216  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
217  (simplify
218   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
219    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
221 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
222 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
223  (simplify
224   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
225   (if (integer_pow2p (@2)
226        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
227        && wi::add (@2, @1) == 0
228        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
229    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
230                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
232 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
233    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
234    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
235    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
236    tell if it is or not in a portable manner.  */
237 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
238  (simplify
239   (rdiv @0 cst@1)
240   (if (optimize)
241    (if (flag_reciprocal_math
242         && !real_zerop (@1))
243     (with
244      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
245      (if (tem)
246       (mult @0 { tem; } )))
247     (if (cst != COMPLEX_CST)
248      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
249       (if (inverse)
250        (mult @0 { inverse; } ))))))))
252 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
253    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
254 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
255  /* 0 % X is always zero.  */
256  (simplify
257   (mod integer_zerop@0 @1)
258   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
259   (if (!integer_zerop (@1))
260    @0))
261  /* X % 1 is always zero.  */
262  (simplify
263   (mod @0 integer_onep)
264   { build_zero_cst (type); })
265  /* X % -1 is zero.  */
266  (simplify
267   (mod @0 integer_minus_onep@1)
268   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
269    { build_zero_cst (type); }))
270  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
271  (simplify
272   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
273   @2)
274  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
275  (simplify
276   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
278        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
279        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
280    { build_zero_cst (type); })))
282 /* X % -C is the same as X % C.  */
283 (simplify
284  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
285   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
286        && !TREE_OVERFLOW (@1)
287        && wi::neg_p (@1)
288        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
289        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
290        && !sign_bit_p (@1, @1))
291    (trunc_mod @0 (negate @1))))
293 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
294 (simplify
295  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
296  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
297       && !TYPE_UNSIGNED (type)
298       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
299       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
300       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
301          Y might be -1, because we would then change valid
302          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
303       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
304           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
305                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
306   (trunc_mod @0 (convert @1))))
308 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
309 (simplify
310  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
311  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
312     constants we really want the type of @0, not @2.  */
313  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
314       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
315   (convert (trunc_mod @0 @1))))
317 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
318    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
319    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
320    to A & ((C << N) - 1).  */
321 (match (power_of_two_cand @1)
322  INTEGER_CST@1)
323 (match (power_of_two_cand @1)
324  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
325 (for mod (trunc_mod floor_mod)
326  (simplify
327   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
328   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
329         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
330         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
331         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
332    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
334 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
335 (simplify
336  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
337  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
338   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
339                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
340                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
342 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
343 (simplify
344  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
345  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
346   (bit_and @0 (negate @1))))
348 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
349 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
350  (simplify
351   (div (mult @0 @1) @1)
352   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
353        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
354    @0)))
356 (for op (negate abs)
357  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
358  (for coss (COS COSH)
359   (simplify
360    (coss (op @0))
361     (coss @0)))
362  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
363  (for pows (POW)
364   (simplify
365    (pows (op @0) REAL_CST@1)
366    (with { HOST_WIDE_INT n; }
367     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
368      (pows @0 @1)))))
369  /* Likewise for powi.  */
370  (for pows (POWI)
371   (simplify
372    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
373    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
374     (pows @0 @1))))
375  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
376  (for hypots (HYPOT)
377   (simplify
378    (hypots (op @0) @1)
379    (hypots @0 @1))
380   (simplify
381    (hypots @0 (op @1))
382    (hypots @0 @1)))
383  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
384  (for copysigns (COPYSIGN)
385   (simplify
386    (copysigns (op @0) @1)
387    (copysigns @0 @1))))
389 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
390 (simplify
391  (mult (abs@1 @0) @1)
392  (mult @0 @0))
394 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
395 (for coss (COS COSH)
396      copysigns (COPYSIGN)
397  (simplify
398   (coss (copysigns @0 @1))
399    (coss @0)))
401 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
402 (for pows (POW)
403      copysigns (COPYSIGN)
404  (simplify
405   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
406   (with { HOST_WIDE_INT n; }
407    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
408     (pows @0 @1)))))
409 /* Likewise for powi.  */
410 (for pows (POWI)
411      copysigns (COPYSIGN)
412  (simplify
413   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
414   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
415    (pows @0 @1))))
417 (for hypots (HYPOT)
418      copysigns (COPYSIGN)
419  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
420  (simplify
421   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
422   (hypots @0 @2))
423  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
424  (simplify
425   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
426   (hypots @0 @1)))
428 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
429 (for copysigns (COPYSIGN)
430  (simplify
431   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
432   (copysigns @0 @2)))
434 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
435 (for copysigns (COPYSIGN)
436  (simplify
437   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
438   (mult @0 @0)))
440 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
441 (for ccoss (CCOS CCOSH)
442  (simplify
443   (ccoss (negate @0))
444    (ccoss @0)))
446 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
447 (for ops (conj negate)
448  (for cabss (CABS)
449   (simplify
450    (cabss (ops @0))
451    (cabss @0))))
453 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
454 (simplify
455  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
456   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
457        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
458    (lshift @0 @2)))
460 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
461 (simplify
462  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
463   (if (flag_associative_math
464        && single_use (@3))
465    (with
466     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
467     (if (tem)
468      (rdiv { tem; } @1)))))
470 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
471 (simplify
472  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
473   (if (flag_reciprocal_math)
474    (with
475     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
476     (if (tem)
477      (rdiv { tem; } @1)))))
479 /* Simplify ~X & X as zero.  */
480 (simplify
481  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
482   { build_zero_cst (type); })
484 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
485 (simplify
486  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
487   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
488 (simplify
489  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
490  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
491   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
493 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
494 (simplify
495  (minus (bit_and:s @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
496   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
498 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
499 (simplify
500  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
501   (bit_xor @0 @1))
502 (simplify
503  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
504  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
505   (bit_xor @0 @1)))
507 /* X % Y is smaller than Y.  */
508 (for cmp (lt ge)
509  (simplify
510   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
511   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
512    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
513 (for cmp (gt le)
514  (simplify
515   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
516   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
517    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
519 /* x | ~0 -> ~0  */
520 (simplify
521   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
522   @1)
524 /* x & 0 -> 0  */
525 (simplify
526   (bit_and @0 integer_zerop@1)
527   @1)
529 /* ~x | x -> -1 */
530 /* ~x ^ x -> -1 */
531 /* ~x + x -> -1 */
532 (for op (bit_ior bit_xor plus)
533  (simplify
534   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
535   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
537 /* x ^ x -> 0 */
538 (simplify
539   (bit_xor @0 @0)
540   { build_zero_cst (type); })
542 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
543 (simplify
544   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
545   (bit_not @0))
547 /* x & ~0 -> x  */
548 (simplify
549  (bit_and @0 integer_all_onesp)
550   (non_lvalue @0))
552 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
553 (for bitop (bit_and bit_ior)
554  (simplify
555   (bitop @0 @0)
556   (non_lvalue @0)))
558 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
559 (simplify
560  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
561  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
563 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
564 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
565 (for bitop (bit_and bit_ior)
566  (simplify
567   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
568   (bitop @0 (bit_not @1))))
570 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
571 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
572 (for bitop (bit_and bit_ior)
573      rbitop (bit_ior bit_and)
574  (simplify
575   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
576   (bitop @1 @2)))
578 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
579 (simplify
580  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
581  (bit_xor @0 @1))
583 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
584 (simplify
585  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
586  (bit_and @0 @1))
588 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
589 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
590 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
591 (for op (plus bit_ior bit_xor)
592  (simplify
593   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
594   (bit_ior @0 @1)))
596 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
597 (simplify
598  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
599  (plus @0 @1))
601 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
602 (simplify
603  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
604  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
605       && !TYPE_SATURATING (type))
606   (bit_and @0 @1)))
608 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
609 (simplify
610  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
611  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
612       && !TYPE_SATURATING (type))
613   (bit_ior @0 @1)))
615 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
616 (simplify
617  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
618  (bit_and @0 @1))
620 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
621 (simplify
622  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
623  (bit_xor @0 @1))
625 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
626 (simplify
627  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
628  (bit_xor @0 @1))
630 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
631 (simplify
632  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
633  (bit_and @0 @1))
635 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
636    ~x | ~y -> ~(x & y) */
637 (for op (bit_and bit_ior)
638      rop (bit_ior bit_and)
639  (simplify
640   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
641   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
642        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
643    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
645 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
646    with a constant, and the two constants have no bits in common,
647    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
648    simplifications.  */
649 (for op (bit_xor plus)
650  (simplify
651   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
652       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
653   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
654        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
655        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
656    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
658 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
659 (simplify
660  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
661  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
662   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
664 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
665 (simplify
666  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
667  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
668       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
669   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
671 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
672 (simplify
673  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
674  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
675   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
677 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
678 (simplify
679  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
680  (bit_and (bit_not @0) @1))
682 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
683    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
684    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
685    constants are involved.  For example, convert
686      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
687    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
688 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
689      rop (bit_ior bit_and bit_and)
690  (simplify
691   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
692   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
693        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
694    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
697 (simplify
698  (abs (abs@1 @0))
699  @1)
700 (simplify
701  (abs (negate @0))
702  (abs @0))
703 (simplify
704  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
705  @0)
707 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
708 (match negate_expr_p
709  INTEGER_CST
710  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
711        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
712       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
713           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
714 (match negate_expr_p
715  FIXED_CST)
716 (match negate_expr_p
717  (negate @0)
718  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
719 (match negate_expr_p
720  REAL_CST
721  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
722 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
723    ways.  */
724 (match negate_expr_p
725  VECTOR_CST
726  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
728 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
729 (simplify
730  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
731   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
732        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
733    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
735 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
736 (simplify
737  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
738  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
739       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
740   (minus (negate @1) @0)))
742 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
743 (simplify
744  (minus @0 negate_expr_p@1)
745  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
746  (plus @0 (negate @1))))
748 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
749    when profitable.
750    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
751    binary operation result instead of to the operands.  This allows
752    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
753    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
754 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
755  (simplify
756   (bitop (convert @0) (convert? @1))
757   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
758          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
759          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
760         || types_match (@0, @1))
761        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
762           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
763           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
764           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
765           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
766        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
767        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
768               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
769            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
770            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
771               mode.  */
772            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
773            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
774               of its mode.  */
775            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
776    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
778 (for bitop (bit_and bit_ior)
779      rbitop (bit_ior bit_and)
780   /* (x | y) & x -> x */
781   /* (x & y) | x -> x */
782  (simplify
783   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
784   @0)
785  /* (~x | y) & x -> x & y */
786  /* (~x & y) | x -> x | y */
787  (simplify
788   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
789   (bitop @0 @1)))
791 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
792 (simplify
793   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
794   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
796 /* Combine successive equal operations with constants.  */
797 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
798  (simplify
799   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
800   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
802 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
803    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
804 (match truth_valued_p
805  @0
806  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
807 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
808  (match truth_valued_p
809   (op @0 @1)))
810 (match truth_valued_p
811   (truth_not @0))
813 (match (logical_inverted_value @0)
814  (truth_not @0))
815 (match (logical_inverted_value @0)
816  (bit_not truth_valued_p@0))
817 (match (logical_inverted_value @0)
818  (eq @0 integer_zerop))
819 (match (logical_inverted_value @0)
820  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
821 (match (logical_inverted_value @0)
822  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
824 /* X & !X -> 0.  */
825 (simplify
826  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
827  { build_zero_cst (type); })
828 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
829 (for op (bit_ior bit_xor)
830  (simplify
831   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
832   { constant_boolean_node (true, type); }))
833 /* X ==/!= !X is false/true.  */
834 (for op (eq ne)
835  (simplify
836   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
837   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
839 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
840    then try to simplify:
842    (~X & Y) -> X < Y
843    (X & ~Y) -> Y < X
844    (~X | Y) -> X <= Y
845    (X | ~Y) -> Y <= X
847    But only do this if our result feeds into a comparison as
848    this transformation is not always a win, particularly on
849    targets with and-not instructions.
850    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
851 (simplify
852   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
853   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
854        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
855    (lt @0 @1)))
856 (simplify
857   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
858   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
859        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
860    (le @0 @1)))
862 /* ~~x -> x */
863 (simplify
864   (bit_not (bit_not @0))
865   @0)
867 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
868 (simplify
869  (bit_not (convert? (negate @0)))
870  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
871   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
873 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
874 (simplify
875  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
876  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
877   (convert (negate @0))))
878 (simplify
879  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
880  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
881   (convert (negate @0))))
883 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
884 (simplify
885  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
886  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
887   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
888 (simplify
889  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
890  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
891   (convert (bit_xor @0 @1))))
893 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
894 (simplify
895  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
896  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
898 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
899 (simplify
900  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
901  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
902       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
903   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
907 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
908    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
909    zero throughout its computed value range,
910    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
911    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
912    and 0's otherwise.
913    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
914    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
915    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
917 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
918      outer_op (bit_xor bit_ior)
919 (simplify
920  (outer_op
921   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
922  (with
923   {
924     bool fail = false;
925     wide_int zero_mask_not;
926     wide_int C0;
927     wide_int cst_emit;
929     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
930       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
931     else
932       fail = true;
934     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
935       {
936         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
937         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
938       }
939     else
940       {
941         C0 = @0;
942         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
943       }
944   }
945   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
946    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
947    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
948     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
950 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
951 (simplify
952   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
953   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
955 /* Pattern match
956      tem1 = (long) ptr1;
957      tem2 = (long) ptr2;
958      tem3 = tem2 - tem1;
959      tem4 = (unsigned long) tem3;
960      tem5 = ptr1 + tem4;
961    and produce
962      tem5 = ptr2;  */
963 (simplify
964   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
965   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
966   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
967        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
968             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
969    @1))
971 /* Pattern match
972      tem = (sizetype) ptr;
973      tem = tem & algn;
974      tem = -tem;
975      ... = ptr p+ tem;
976    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
977      ... = ptr & ~algn;  */
978 (simplify
979   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
980   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
981    (bit_and @0 { algn; })))
983 /* Try folding difference of addresses.  */
984 (simplify
985  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
986  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
987   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
988    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
989     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
990 (simplify
991  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
992  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
993   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
994    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
995     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
997 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
998    be able to fold this expression using the object or function's
999    alignment.  */
1000 (simplify
1001  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1002  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1003       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1004   (with
1005    {
1006      unsigned int align;
1007      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1008      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1009    }
1010    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1011     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1014 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1015 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1017  /* Contract negates.  */
1018  /* A + (-B) -> A - B */
1019  (simplify
1020   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1021   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1022   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1023        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1024        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1025    (minus (convert @0) (convert @1))))
1026  /* A - (-B) -> A + B */
1027  (simplify
1028   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1029   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1030        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1031        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1032    (plus (convert @0) (convert @1))))
1033  /* -(-A) -> A */
1034  (simplify
1035   (negate (convert? (negate @1)))
1036   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1037        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1038    (convert @1)))
1040  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1041     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1042  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1043       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1045   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1046      irrespective of overflow issues.  */
1047   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1048   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1049   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1050   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1051   (simplify
1052     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1053     @1)
1054   (simplify
1055     (minus (minus @0 @1) @0)
1056     (negate @1))
1057   (simplify
1058     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1059     @0)
1060   (simplify
1061    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1062    (negate @1))
1063   (simplify
1064    (minus @0 (minus @0 @1))
1065    @1)
1067   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1068   (for outer_op (plus minus)
1069    (for inner_op (plus minus)
1070     (simplify
1071      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1072      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1073         as we would introduce undefined overflow, for example
1074         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1075      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1076                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1077       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1078        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1080   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1081   (for outer_op (plus minus)
1082    (simplify
1083     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1084     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1085      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1086       (minus { cst; } @0)))))
1088   /* ~A + A -> -1 */
1089   (simplify
1090    (plus:c (bit_not @0) @0)
1091    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1092     { build_all_ones_cst (type); }))
1094   /* ~A + 1 -> -A */
1095   (simplify
1096    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1097    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1098     (negate (convert @0))))
1100   /* -A - 1 -> ~A */
1101   (simplify
1102    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1103    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1104         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1105     (bit_not (convert @0))))
1107   /* -1 - A -> ~A */
1108   (simplify
1109    (minus integer_all_onesp @0)
1110    (bit_not @0))
1112   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1113   (for add (plus pointer_plus)
1114    (simplify
1115     (minus (convert (add @0 @1))
1116      (convert @0))
1117     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1118          /* For integer types, if A has a smaller type
1119             than T the result depends on the possible
1120             overflow in P + A.
1121             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1122             However, if an overflow in P + A would cause
1123             undefined behavior, we can assume that there
1124             is no overflow.  */
1125          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1126              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1127          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1128             final type requires a sign- or zero-extension,
1129             then we have to punt - it is not defined which
1130             one is correct.  */
1131          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1132              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1133              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1134      (convert @1))))
1136   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1137   (for add (plus pointer_plus)
1138    (simplify
1139     (minus (convert @0)
1140      (convert (add @0 @1)))
1141     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1142          /* For integer types, if A has a smaller type
1143             than T the result depends on the possible
1144             overflow in P + A.
1145             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1146             However, if an overflow in P + A would cause
1147             undefined behavior, we can assume that there
1148             is no overflow.  */
1149          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1150              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1151          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1152             final type requires a sign- or zero-extension,
1153             then we have to punt - it is not defined which
1154             one is correct.  */
1155          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1156              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1157              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1158      (negate (convert @1)))))
1160   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1161   (for add (plus pointer_plus)
1162    (simplify
1163     (minus (convert (add @0 @1))
1164      (convert (add @0 @2)))
1165     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1166          /* For integer types, if A has a smaller type
1167             than T the result depends on the possible
1168             overflow in P + A.
1169             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1170             However, if an overflow in P + A would cause
1171             undefined behavior, we can assume that there
1172             is no overflow.  */
1173          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1174              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1175          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1176             final type requires a sign- or zero-extension,
1177             then we have to punt - it is not defined which
1178             one is correct.  */
1179          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1180              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1181              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1182              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1183              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1184      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1187 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1189 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1190  (simplify
1191   (minmax @0 @0)
1192   @0))
1193 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1194 (simplify
1195  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1196  @1)
1197 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1198 (simplify
1199  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1200  @1)
1201 (simplify
1202  (min @0 @1)
1203  (switch
1204   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1205        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1206        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1207    @1)
1208   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1209        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1210        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1211    @0)))
1212 (simplify
1213  (max @0 @1)
1214  (switch
1215   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1216        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1217        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1218    @1)
1219   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1220        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1221        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1222    @0)))
1223 (for minmax (FMIN FMAX)
1224  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1225     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1226  (simplify
1227   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1228   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1229        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1230    @0)))
1231 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1232    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1233    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1234    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1235    worry about it either.  */
1236 (if (flag_finite_math_only)
1237  (simplify
1238   (FMIN @0 @1)
1239   (min @0 @1))
1240  (simplify
1241   (FMAX @0 @1)
1242   (max @0 @1)))
1243 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1244 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1245      maxmin (max min FMAX FMIN)
1246  (simplify
1247   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1248   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1249        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1250            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1251    (negate (maxmin @0 @1)))))
1252 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1253    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1254 (for minmax (min max)
1255  maxmin (max min)
1256  (simplify
1257   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1258   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1260 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1262 (for rotate (lrotate rrotate)
1263  (simplify
1264   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1265   @0))
1267 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1268 (simplify
1269  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1270  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1271       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1272   @0))
1274 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1275 (simplify
1276  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1277  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1278   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1280 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1281    types.  */
1282 (simplify
1283  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1284  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1285       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1286   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1288 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1289  (simplify
1290   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1291   (non_lvalue @0))
1292  (simplify
1293   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1294   @0)
1295  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1296     if vector2 is uniform.  */
1297  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1298   (simplify
1299    (shiftrotate @0 vec@1)
1300    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1301     (if (tem)
1302      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1304 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1305    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1306 (simplify
1307  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1308  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1309                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1310                                            element_precision (type)), @1); }))
1312 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1313 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1314  (simplify
1315   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1316   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1317    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1318         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1319         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1320         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1321     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1322      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1323         being well defined.  */
1324      (if (low >= prec)
1325       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1326        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1327        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1328         { build_zero_cst (type); }
1329         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1330       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1333 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1334    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1335 (for cmp (ne eq)
1336      icmp (eq ne)
1337  (simplify
1338   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1339   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1341 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1342    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1343    if CST2 != 0.  */
1344 (for cmp (ne eq)
1345  (simplify
1346   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1347   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1348    (if (cand < 0
1349         || (!integer_zerop (@2)
1350             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1351     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1352     (if (!integer_zerop (@2)
1353          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1354      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1356 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1357         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1358    if the new mask might be further optimized.  */
1359 (for shift (lshift rshift)
1360  (simplify
1361   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1362            INTEGER_CST@2)
1363    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1364         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1365         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1366         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1367         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1368     (with
1369      {
1370        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1371        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1372        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1373        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1374        unsigned int prec;
1376        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1377          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1378        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1379                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1380                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1381          {
1382            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1383            tree arg00 = @0;
1384            /* See if more bits can be proven as zero because of
1385               zero extension.  */
1386            if (@3 != @0
1387                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1388              {
1389                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1390                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1391                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1392                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1393                  {
1394                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1395                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1396                    if (shiftc < prec)
1397                      shift_type = inner_type;
1398                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1399                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1400                       is all ones.  */
1401                  }
1402              }
1403            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1404            if (shiftc < prec)
1405              {
1406                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1407                zerobits <<= prec - shiftc;
1408              }
1409            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1410               can contain actually sign bits, so no transformation is
1411               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1412               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1413            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1414                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1415              {
1416                if ((mask & zerobits) == 0)
1417                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1418                else
1419                  zerobits = 0;
1420              }
1421          }
1422      }
1423      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1424      (if ((mask & zerobits) == mask)
1425       { build_int_cst (type, 0); }
1426       (with { newmask = mask | zerobits; }
1427        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1428         (with
1429          {
1430            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1431               mode's mask.  */
1432            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1433                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1434              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1435                break;
1436          }
1437          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1438               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1439           (with
1440            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1441            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1442             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1443              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1444              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1446 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1447    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1448 (for shift (lshift rshift)
1449  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1450   (simplify
1451    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1452    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1453     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1454      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1457 /* Simplifications of conversions.  */
1459 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1460 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1461  (simplify
1462   (cvt @0)
1463   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1464        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1465    @0)))
1467 /* Contract view-conversions.  */
1468 (simplify
1469   (view_convert (view_convert @0))
1470   (view_convert @0))
1472 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1473    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1474 (simplify
1475   (view_convert @0)
1476   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1477        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1478        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1479    (convert @0)))
1481 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1482 (simplify
1483   (view_convert (convert@0 @1))
1484   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1485        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1486        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1487        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1488    (view_convert @1)))
1490 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1491    barriers can be removed.  */
1492 (simplify
1493  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1494  @0)
1495 (simplify
1496  (paren (paren@1 @0))
1497  @1)
1499 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1500 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1501  (for icvt (convert float)
1502   (simplify
1503    (ocvt (icvt@1 @0))
1504    (with
1505     {
1506       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1507       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1508       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1509       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1510       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1511       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1512       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1513       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1514       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1515       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1516       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1517       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1518       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1519       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1520       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1521       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1522       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1523       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1524       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1525       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1526     }
1527    (switch
1528     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1529        handled below, if we are converting something to its own
1530        type via an object of identical or wider precision, neither
1531        conversion is needed.  */
1532     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1533           || (GENERIC
1534               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1535          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1536              || (inter_float && final_float))
1537          && inter_prec >= final_prec)
1538      (ocvt @0))
1540     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1541        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1542        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1543        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1544        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1545        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1546     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1547          && (final_int || final_float)
1548          && inter_prec >= inside_prec
1549          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1550          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1551                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1552      (ocvt @0))
1554     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1555        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1556        final conversion does not change precision we can drop the
1557        intermediate conversion.  */
1558     (if (inside_int && inter_int && final_int
1559          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1560               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1561              || final_prec == inter_prec))
1562      (ocvt @0))
1564     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1565         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1566         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1567         - the intermediate type is narrower than both initial and
1568           final, or
1569         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1570           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1571         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1572           intermediate and final types differ, or
1573         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1574           initial and intermediate types differ.  */
1575     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1576          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1577          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1578          && ! (inside_int && inter_int
1579                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1580                && inter_prec < final_prec)
1581          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1582              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1583          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1584          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1585          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1586                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1587      (ocvt @0))
1589     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1590        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1591     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1592          && final_int && inter_int && inside_int
1593          && final_prec == inside_prec
1594          && final_prec > inter_prec
1595          && inter_unsignedp)
1596      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1597                               (inside_type,
1598                                wi::mask (inter_prec, false,
1599                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1601     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1602        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1603        floating-point conversion.  */
1604     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1605          && inside_int && inter_float && final_int &&
1606          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1607          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1608      (convert @0)))))))
1610 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1611    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1612    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1613 (simplify
1614   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1615   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1616        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1617        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1618        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1619                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1620    (convert @0)))
1623 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1624 (simplify
1625   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1626   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1627   (convert @0))
1629 /* Canonicalization of binary operations.  */
1631 /* Convert X + -C into X - C.  */
1632 (simplify
1633  (plus @0 REAL_CST@1)
1634  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1635   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1636    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1637     (minus @0 { tem; })))))
1639 /* Convert x+x into x*2.  */
1640 (simplify
1641  (plus @0 @0)
1642  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1643   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1644   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1645    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1647 (simplify
1648  (minus integer_zerop @1)
1649  (negate @1))
1651 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1652    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1653    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1654 (simplify
1655  (minus real_zerop@0 @1)
1656  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1657   (negate @1)))
1659 /* Transform x * -1 into -x.  */
1660 (simplify
1661  (mult @0 integer_minus_onep)
1662  (negate @0))
1664 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1665    number.  */
1666 (match compositional_complex
1667  (convert? (complex @0 @1)))
1669 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1670 (simplify
1671  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1672  @0)
1673 (simplify
1674  (realpart (complex @0 @1))
1675  @0)
1676 (simplify
1677  (imagpart (complex @0 @1))
1678  @1)
1680 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1681 (simplify
1682  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1683  (convert (realpart @0)))
1684 (simplify
1685  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1686  (convert (negate (imagpart @0))))
1687 (for part (realpart imagpart)
1688  (for op (plus minus)
1689   (simplify
1690    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1691    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1692 (simplify
1693  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1694  (convert (COS @0)))
1695 (simplify
1696  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1697  (convert (SIN @0)))
1699 /* conj(conj(x)) -> x  */
1700 (simplify
1701  (conj (convert? (conj @0)))
1702  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1703   (convert @0)))
1705 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1706 (simplify
1707  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1708  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1709   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1711 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1712 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1713  (simplify
1714   (bswap (bswap @0))
1715   @0)
1716  (simplify
1717   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1718   (bit_not @0))
1719  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1720   (simplify
1721    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1722    (bitop @0 (bswap @1)))))
1725 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1727 /* Simplify constant conditions.
1728    Only optimize constant conditions when the selected branch
1729    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1730    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1731    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1732    this one as we depend on doing this transform before possibly
1733    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1734    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1735    genmatch cannot handle.  */
1736 (simplify
1737  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1738  (if (integer_zerop (@0))
1739   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1740    @2)
1741   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1742    @1)))
1743 (simplify
1744  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1745  (if (integer_all_onesp (@0))
1746   @1
1747   (if (integer_zerop (@0))
1748    @2)))
1750 (for cnd (cond vec_cond)
1751  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1752  (simplify
1753   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1754   (cnd @0 @1 @3))
1755  (simplify
1756   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1757   (cnd @0 @1 @3))
1758  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1759  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1760     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1761     The following is still important to merge then and else arm cases
1762     from if-conversion.  */
1763  (simplify
1764   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1765   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1766        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1767        && invert_tree_comparison
1768            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1769        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1770        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1771    (cnd @0 @1 @3)))
1772  (simplify
1773   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1774   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1775        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1776        && invert_tree_comparison
1777            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1778        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1779        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1780    (cnd @0 @3 @4)))
1782  /* A ? B : B -> B.  */
1783  (simplify
1784   (cnd @0 @1 @1)
1785   @1)
1787  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1788  (simplify
1789   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1790   (cnd @0 @2 @1)))
1792 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1793    return all -1 or all 0 results.  */
1794 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1795    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1796 (simplify
1797  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1798  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1799       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1800       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1801           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1802   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1804 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1805 (simplify
1806  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1807  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1808       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1809       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1810           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1811   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1814 /* Simplifications of comparisons.  */
1816 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1817    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1818    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1819 (for cmp  (le gt)
1820      acmp (lt ge)
1821  (simplify
1822   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1823   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1824    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1825 (for cmp  (ge lt)
1826      acmp (gt le)
1827  (simplify
1828   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1829   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1830    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1833 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1834    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1835    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1836    that with expression code iteration.  */
1837 (for cmp (tcc_comparison)
1838      icmp (inverted_tcc_comparison)
1839      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1840  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1841     and handle some more cases by using
1842       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1843     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1844     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1845  (simplify
1846   (bit_not (cmp @0 @1))
1847   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1848        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1849    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1850       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1851       a computed operator in the replacement tree thus we have
1852       to play the trick below.  */
1853    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1854              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1855     (if (ic == icmp)
1856      (icmp @0 @1)
1857      (if (ic == ncmp)
1858       (ncmp @0 @1))))))
1859  (simplify
1860   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1861   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1862             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1863    (if (ic == icmp)
1864     (icmp @0 @1)
1865     (if (ic == ncmp)
1866      (ncmp @0 @1))))))
1868 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1869    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1870    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1871    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1872    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1873 (for cmp (eq ne)
1874  (simplify
1875   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1876   (if (single_use (@2))
1877    (cmp @0 @1))))
1879 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1880    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1881    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1882    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1883 (for cmp (simple_comparison)
1884      scmp (swapped_simple_comparison)
1885  (simplify
1886   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1887   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1888   (if (integer_zerop (@1))
1889    (cmp @1 @2)
1890    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1891         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1892         && single_use (@3))
1893     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1894     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1895      (scmp @0 @2)
1896      (cmp @0 @2))))))
1898 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1899    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1900 (for cmp (eq ge le)
1901  (simplify
1902   (cmp @0 @0)
1903   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1904        || ! HONOR_NANS (@0))
1905    { constant_boolean_node (true, type); }
1906    (if (cmp != EQ_EXPR)
1907     (eq @0 @0)))))
1908 (for cmp (ne gt lt)
1909  (simplify
1910   (cmp @0 @0)
1911   (if (cmp != NE_EXPR
1912        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1913        || ! HONOR_NANS (@0))
1914    { constant_boolean_node (false, type); })))
1915 (for cmp (unle unge uneq)
1916  (simplify
1917   (cmp @0 @0)
1918   { constant_boolean_node (true, type); }))
1919 (for cmp (unlt ungt)
1920  (simplify
1921   (cmp @0 @0)
1922   (unordered @0 @0)))
1923 (simplify
1924  (ltgt @0 @0)
1925  (if (!flag_trapping_math)
1926   { constant_boolean_node (false, type); }))
1928 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1929 (for cmp (simple_comparison)
1930  (simplify
1931   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
1932   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
1933    (cmp @1 @0))))
1935 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1936 (for cmp (simple_comparison)
1937      scmp (swapped_simple_comparison)
1938  (simplify
1939   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1940   (if (single_use (@2)
1941        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
1942    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1944 (for cmp (simple_comparison)
1945  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1946  (simplify
1947   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1948   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1949        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1950            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1951        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1952            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1953    (with
1954     {
1955       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1956       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1957         {
1958           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1959           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1960               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1961             type1 = float_type_node;
1962           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1963               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1964             type1 = double_type_node;
1965         }
1966       tree newtype
1967         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1968            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1969     }
1970     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1971      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1973  (simplify
1974   (cmp @0 REAL_CST@1)
1975   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1976   (switch
1977    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1978    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1979     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1980    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1981    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1982         && ! HONOR_SNANS (@1))
1983     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1984    /* Fold comparisons against infinity.  */
1985    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1986         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1987     (with
1988      {
1989        REAL_VALUE_TYPE max;
1990        enum tree_code code = cmp;
1991        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1992        if (neg)
1993          code = swap_tree_comparison (code);
1994      }
1995      (switch
1996       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1997       (if (code == GT_EXPR
1998            && ! HONOR_SNANS (@0))
1999        { constant_boolean_node (false, type); })
2000       (if (code == LE_EXPR)
2001        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2002        (if (! HONOR_NANS (@0))
2003         { constant_boolean_node (true, type); }
2004         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2005         (eq @0 @0)))
2006       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2007       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2008        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2009         (if (neg)
2010          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2011          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2012       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2013       (if (code == LT_EXPR)
2014        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2015         (if (neg)
2016          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2017          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2018       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2019       (if (code == NE_EXPR)
2020        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2021         (if (! HONOR_NANS (@0))
2022          (if (neg)
2023           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2024           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2025          (if (neg)
2026           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2027            { build_one_cst (type); })
2028           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2029            { build_one_cst (type); }))))))))))
2031  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2032     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2033     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2034     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2035  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2036   (for op (plus minus)
2037    (simplify
2038     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2039     (with
2040      {
2041        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2042                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2043      }
2044      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2045       (cmp @0 { tem; }))))))
2047  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2048     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2049     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2050     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2051  (if (flag_associative_math)
2052   (simplify
2053    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2054    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2055     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2056      (cmp { tem; } @1)))))
2058  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2059  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2060       && ! flag_errno_math)
2061   (for sq (SQRT)
2062    (simplify
2063     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2064     (switch
2065      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2066       (switch
2067        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2068        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2069         { constant_boolean_node (false, type); })
2070        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2071           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2072        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2073         { constant_boolean_node (true, type); })
2074        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2075        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2076      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2077       (switch
2078        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2079        (if (cmp == LT_EXPR)
2080         { constant_boolean_node (false, type); })
2081        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2082        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2083         { constant_boolean_node (true, type); })
2084        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2085        (if (cmp == LE_EXPR)
2086         (eq @0 @1))
2087        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2088           == or !=.  In the last case:
2090             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2092           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2093           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2094        (cmp @0 @1)))
2095      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2096       (with
2097        {
2098          REAL_VALUE_TYPE c2;
2099          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2100                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2101          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2102        }
2103        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2104         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2105         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2106          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2107          { constant_boolean_node (false, type); })
2108         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2109         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2110      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2111       (with
2112        {
2113          REAL_VALUE_TYPE c2;
2114          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2115                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2116          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2117        }
2118        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2119         (switch
2120          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2121             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2122          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2123           { constant_boolean_node (true, type); })
2124          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2125             don't care about NaNs.  */
2126          (if (! HONOR_NANS (@0))
2127           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2128          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2129             don't care about Infinities.  */
2130          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2131           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2132          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2133          (if (GENERIC)
2134           (truth_andif
2135            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2136            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2137         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2138         (if (! HONOR_NANS (@0))
2139          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2140          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2141          (if (GENERIC)
2142           (truth_andif
2143            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2144            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2146 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2147 (simplify
2148  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2149  (if (types_match (@0, @1))
2150   (unordered @0 @1)))
2151 (simplify
2152  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2153  (if (types_match (@0, @1))
2154   (ordered @0 @1)))
2155 (simplify
2156  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2157  @2)
2158 (simplify
2159  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2160  @2)
2162 /* Simple range test simplifications.  */
2163 /* A < B || A >= B -> true.  */
2164 (for test1 (lt le le le ne ge)
2165      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2166  (simplify
2167   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2168   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2169        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2170    { constant_boolean_node (true, type); })))
2171 /* A < B && A >= B -> false.  */
2172 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2173      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2174  (simplify
2175   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2176   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2177        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2178    { constant_boolean_node (false, type); })))
2180 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2181 (for cmp (tcc_comparison)
2182      scmp (swapped_tcc_comparison)
2183  (simplify
2184   (cmp (negate @0) (negate @1))
2185   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2186        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2187            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2188    (scmp @0 @1)))
2189  (simplify
2190   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2191   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2192        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2193            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2194    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2195     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2196      (scmp @0 { tem; }))))))
2198 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2199 (for op (eq ne)
2200  (simplify
2201   (op (abs @0) zerop@1)
2202   (op @0 @1)))
2204 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2205 (for cmp (simple_comparison)
2206  (simplify
2207   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2208   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2209        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2210           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2211        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2212             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2213             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2214        && single_use (@0))
2215    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2216         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2217             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2218         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2219             || cmp == NE_EXPR
2220             || cmp == EQ_EXPR)
2221         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2222     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2223        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2224        constant which fold_convert produces.  */
2225     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2226      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2227                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2228      (cmp @00 (convert @1)))
2230     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2231      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2232      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2233            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2234           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2235               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2236                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2237                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2238                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2239               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2240                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2241                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2242       (cmp @00 (convert @10))
2243       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2244            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2245            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2246        (with
2247         {
2248           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2249           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2250           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2251           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2252         }
2253         (if (above || below)
2254          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2255           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2256           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2257            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2258            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2259             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2261 (for cmp (eq ne)
2262  /* A local variable can never be pointed to by
2263     the default SSA name of an incoming parameter.
2264     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2265  (simplify
2266   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2267   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2268        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2269    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2270     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2271          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2272      (if (cmp == NE_EXPR)
2273       { constant_boolean_node (true, type); }
2274       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2276 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2277 (for cmp (eq ne)
2279  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2280     Similarly for NE_EXPR.  */
2281  (simplify
2282   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2283   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2284        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2285    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2287  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2288  (simplify
2289   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2290   (cmp @0 @1))
2292  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2293     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2294  (simplify
2295   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2296   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2298  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2299  (simplify
2300   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2301   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2302    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2304  (simplify
2305   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2306   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2307    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2309 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2310    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2311 (for cmp (eq ne)
2312      icmp (ne eq)
2313  (simplify
2314   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2315   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2317 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2318    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2319 (for cmp (eq ne)
2320      ncmp (ge lt)
2321  (simplify
2322   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2323   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2324        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2325            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2326        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2327        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2328    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2329     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2331 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2332    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2333    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2334    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2335 (for cmp (simple_comparison)
2336  (simplify
2337   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2338   (with
2339    {
2340      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2341      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2342      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2343      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2344        {
2345          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2346          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2347        }
2348      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2349        {
2350          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2351          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2352        }
2353    }
2354    (if (base0 && base1)
2355     (with
2356      {
2357        int equal = 2;
2358        if (decl_in_symtab_p (base0)
2359            && decl_in_symtab_p (base1))
2360          equal = symtab_node::get_create (base0)
2361                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2362        else if ((DECL_P (base0)
2363                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2364                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2365                 && (DECL_P (base1)
2366                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2367                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2368          equal = (base0 == base1);
2369      }
2370      (if (equal == 1
2371           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2372               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2373               || off0 == off1
2374               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2375               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2376               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2377                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2378       (switch
2379        (if (cmp == EQ_EXPR)
2380         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2381        (if (cmp == NE_EXPR)
2382         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2383        (if (cmp == LT_EXPR)
2384         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2385        (if (cmp == LE_EXPR)
2386         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2387        (if (cmp == GE_EXPR)
2388         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2389        (if (cmp == GT_EXPR)
2390         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2391       (if (equal == 0
2392            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2393            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2394            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2395                || off0 == off1))
2396        (switch
2397         (if (cmp == EQ_EXPR)
2398          { constant_boolean_node (false, type); })
2399         (if (cmp == NE_EXPR)
2400          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2402 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2403 (for neeq (ne eq)
2404  (simplify
2405   (neeq @0 @1)
2406   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2407        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2408    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2410 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2411 (for cmp (lt gt le ge)
2412  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2413     the specified precision will have known values.  */
2414  (simplify
2415   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2416   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2417        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2418    (with
2419     {
2420       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2421       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2422       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2423       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2424       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2425     }
2426     (switch
2427      (if (wi::eq_p (@1, max))
2428       (switch
2429        (if (cmp == GT_EXPR)
2430         { constant_boolean_node (false, type); })
2431        (if (cmp == GE_EXPR)
2432         (eq @2 @1))
2433        (if (cmp == LE_EXPR)
2434         { constant_boolean_node (true, type); })
2435        (if (cmp == LT_EXPR)
2436         (ne @2 @1))))
2437      (if (wi::eq_p (@1, min))
2438       (switch
2439        (if (cmp == LT_EXPR)
2440         { constant_boolean_node (false, type); })
2441        (if (cmp == LE_EXPR)
2442         (eq @2 @1))
2443        (if (cmp == GE_EXPR)
2444         { constant_boolean_node (true, type); })
2445        (if (cmp == GT_EXPR)
2446         (ne @2 @1))))
2447      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2448       (switch
2449        (if (cmp == GT_EXPR)
2450         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2451        (if (cmp == LE_EXPR)
2452         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2453      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2454       (switch
2455        (if (cmp == GE_EXPR)
2456         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2457        (if (cmp == LT_EXPR)
2458         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2459      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2460           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2461           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2462              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2463              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2464              max associated with this sign bit.  */
2465           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2466           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2467           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2468       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2469          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2470       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2471        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2472         (if (cmp == LE_EXPR)
2473          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2474          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2476 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2477  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2478  (simplify
2479   (cmp @0 REAL_CST@1)
2480   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2481        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2482    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2483                             ? false : true, type); })))
2485 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2486 (simplify
2487  (ne @0 integer_zerop)
2488  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2489       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2490   (non_lvalue @0)))
2491 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2492 (simplify
2493  (eq @0 integer_onep)
2494  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2495       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2496   (non_lvalue @0)))
2497 /* Do not handle
2498    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2499    bool_var != 1 becomes !bool_var
2500    here because that only is good in assignment context as long
2501    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2502    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2503    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2505 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2506    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2507    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2508    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2509 (for cmp (lt le ge gt)
2510      out (gt gt le le)
2511  (simplify
2512   (cmp (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2513   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2514        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2515        && wi::ne_p (@1, 0)
2516        && single_use (@2))
2517    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2518                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2519 /* A CMP A + CST  ->  A CMP' CST' */
2520 (for cmp (gt ge le lt)
2521      out (gt gt le le)
2522  (simplify
2523   (cmp @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2524   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2525        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2526        && wi::ne_p (@1, 0)
2527        && single_use (@2))
2528    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2529                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2531 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2532    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2533    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2534 (for cmp (gt le)
2535  (simplify
2536   (cmp (minus@2 @0 @1) @0)
2537   (if (single_use (@2)
2538        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2539        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2540        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2541    (cmp @1 @0))))
2542 (for cmp (lt ge)
2543  (simplify
2544   (cmp @0 (minus@2 @0 @1))
2545   (if (single_use (@2)
2546        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2547        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2548        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2549    (cmp @0 @1))))
2551 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2552 /* A < A - B  */
2553 (for cmp (lt ge)
2554      out (ne eq)
2555  (simplify
2556   (cmp @0 (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)))
2557   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2558        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2559    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2560 /* A - B > A  */
2561 (for cmp (gt le)
2562      out (ne eq)
2563  (simplify
2564   (cmp (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2565   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2566        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2567    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2568 /* A + B < A  */
2569 (for cmp (lt ge)
2570      out (ne eq)
2571  (simplify
2572   (cmp (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2573   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2574        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2575    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2576 /* A > A + B  */
2577 (for cmp (gt le)
2578      out (ne eq)
2579  (simplify
2580   (cmp @0 (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)))
2581   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2582        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2583    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2586 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2587    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2588    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2589    section that follows this one.
2591    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2592    the following:
2594    - the rule describes an identity
2596    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2597      multiplication
2599    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2600      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2601      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2602      when the operand has that value.)  */
2604 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2605  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2606  (simplify
2607   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2608   (if (!HONOR_SNANS (type))
2609    @0))
2611  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2612  (for root (SQRT CBRT)
2613   (simplify
2614    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2615     (root (mult @0 @1))))
2617  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2618  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2619   (simplify
2620    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2621     (exps (plus @0 @1))))
2623  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2624  (for root (SQRT CBRT)
2625   (simplify
2626    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2627     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2629  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2630  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2631   (simplify
2632    (rdiv @0 (exps:s @1))
2633     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2635  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2636       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2637   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2638   (simplify
2639    (logs (exps @0))
2640    @0)
2641   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2642   (simplify
2643    (exps (logs @0))
2644    @0))
2646  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2647     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2648     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2649  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2650       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2651   (simplify
2652    (logs (exps @0))
2653    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2654     (with {
2655       tree x;
2656       switch (exps)
2657         {
2658         CASE_CFN_EXP:
2659           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2660           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2661           break;
2662         CASE_CFN_EXP2:
2663           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2664           x = build_real (type, dconst2);
2665           break;
2666         CASE_CFN_EXP10:
2667         CASE_CFN_POW10:
2668           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2669           {
2670             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2671             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2672             x = build_real (type, dconst10);
2673           }
2674           break;
2675         default:
2676           gcc_unreachable ();
2677         }
2678       }
2679      (mult (logs { x; }) @0)))))
2681  (for logs (LOG LOG
2682             LOG2 LOG2
2683             LOG10 LOG10)
2684       exps (SQRT CBRT)
2685   (simplify
2686    (logs (exps @0))
2687    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2688     (with {
2689       tree x;
2690       switch (exps)
2691         {
2692         CASE_CFN_SQRT:
2693           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2694           x = build_real (type, dconsthalf);
2695           break;
2696         CASE_CFN_CBRT:
2697           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2698           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2699           break;
2700         default:
2701           gcc_unreachable ();
2702         }
2703       }
2704      (mult { x; } (logs @0))))))
2706  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2707  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2708       pows (POW)
2709   (simplify
2710    (logs (pows @0 @1))
2711    (mult @1 (logs @0))))
2713  (for sqrts (SQRT)
2714       cbrts (CBRT)
2715       pows (POW)
2716       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2717   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2718   (simplify
2719    (sqrts (exps @0))
2720    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2721   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2722   (simplify
2723    (cbrts (exps @0))
2724    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2725   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2726   (simplify
2727    (pows (exps @0) @1)
2728    (exps (mult @0 @1))))
2730  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2731  (for tans (TAN)
2732       atans (ATAN)
2733   (simplify
2734    (tans (atans @0))
2735    @0)))
2737 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2738 (simplify
2739  (CABS (complex:c @0 real_zerop@1))
2740  (abs @0))
2742 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2743 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2744  (simplify
2745   (fns (fns @0))
2746   (fns @0)))
2747 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2748 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2749  (simplify
2750   (fns integer_valued_real_p@0)
2751   @0))
2753 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2754 (simplify
2755  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2756  (abs @0))
2758 /* pow(1,x) -> 1.  */
2759 (simplify
2760  (POW real_onep@0 @1)
2761  @0)
2763 (simplify
2764  /* copysign(x,x) -> x.  */
2765  (COPYSIGN @0 @0)
2766  @0)
2768 (simplify
2769  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2770  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2771  (abs @0))
2773 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2774  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2775  (simplify
2776   (scale real_zerop@0 @1)
2777   @0)
2778  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2779  (simplify
2780   (scale @0 integer_zerop@1)
2781   @0)
2782  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2783  (simplify
2784   (scale REAL_CST@0 @1)
2785   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2786    @0)))
2788 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2789    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2791    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2792    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2793    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2794    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2796 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2797  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2798  (simplify
2799   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2800    (SIN @0))
2802  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2803  (simplify
2804   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2805   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2806    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2808  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2809  (simplify
2810   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2811    (TAN @0))
2813  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2814  (simplify
2815   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2816    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2818  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2819  (simplify
2820   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2821   (if (! HONOR_NANS (@0)
2822        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2823    (COS @0)))
2825  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2826  (simplify
2827   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2828   (if (! HONOR_NANS (@0)
2829        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2830    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2832  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2833  (simplify
2834   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2835    (POW @0 (plus @1 @2)))
2837  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2838  (simplify
2839   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2840    (POW (mult @0 @2) @1))
2842  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
2843  (simplify
2844   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
2845    (POWI (mult @0 @2) @1))
2847  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2848  (simplify
2849   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2850   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2851    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2853  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2854  (simplify
2855   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2856    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2858  (for sqrts (SQRT)
2859       cbrts (CBRT)
2860       pows (POW)
2861   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2862   (simplify
2863    (sqrts (sqrts @0))
2864    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2865   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2866   (simplify
2867    (sqrts (cbrts @0))
2868    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2869   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2870   (simplify
2871    (cbrts (sqrts @0))
2872    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2873   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2874   (simplify
2875    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2876    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2877   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2878   (simplify
2879    (sqrts (pows @0 @1))
2880    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2881   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2882   (simplify
2883    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2884    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2885   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2886   (simplify
2887    (pows (sqrts @0) @1)
2888    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2889   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2890   (simplify
2891    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
2892    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2893   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
2894   (simplify
2895    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
2896    (pows @0 (mult @1 @2))))
2898  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2899  (simplify
2900   (CABS (complex @0 @0))
2901   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2903  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2904  (simplify
2905   (HYPOT @0 @0)
2906   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2908  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
2909  (for cexps (CEXP)
2910       exps (EXP)
2911       cexpis (CEXPI)
2912   (simplify
2913    (cexps compositional_complex@0)
2914    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
2915     (complex
2916      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
2917      (mult @1 (imagpart @2)))))))
2919 (if (canonicalize_math_p ())
2920  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
2921  (for floors (FLOOR)
2922       truncs (TRUNC)
2923   (simplify
2924    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2925    (truncs @0))))
2927 (match double_value_p
2928  @0
2929  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
2930 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
2931             BUILT_IN_FLOORL
2932             BUILT_IN_CEILL
2933             BUILT_IN_ROUNDL
2934             BUILT_IN_NEARBYINTL
2935             BUILT_IN_RINTL)
2936      tos (BUILT_IN_TRUNC
2937           BUILT_IN_FLOOR
2938           BUILT_IN_CEIL
2939           BUILT_IN_ROUND
2940           BUILT_IN_NEARBYINT
2941           BUILT_IN_RINT)
2942  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
2943  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2944   (simplify
2945    (froms (convert double_value_p@0))
2946    (convert (tos @0)))))
2948 (match float_value_p
2949  @0
2950  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
2951 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
2952             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
2953             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
2954             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
2955             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
2956             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
2957      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
2958           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
2959           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
2960           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
2961           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
2962           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
2963  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
2964     if x is a float.  */
2965  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
2966       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
2967   (simplify
2968    (froms (convert float_value_p@0))
2969    (convert (tos @0)))))
2971 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
2972      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2973  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
2974  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2975   (simplify
2976    (froms (convert double_value_p@0))
2977    (tos @0))))
2979 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
2980             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2981      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
2982  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
2983     if x is a float.  */
2984  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2985   (simplify
2986    (froms (convert float_value_p@0))
2987    (tos @0))))
2989 (if (canonicalize_math_p ())
2990  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
2991  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
2992   (simplify
2993    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2994    (fix_trunc @0))))
2996 (if (canonicalize_math_p ())
2997  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
2998  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
2999            ICEIL LCEIL LLCEIL
3000            IROUND LROUND LLROUND)
3001   (simplify
3002    (fns integer_valued_real_p@0)
3003    (fix_trunc @0)))
3004  (if (!flag_errno_math)
3005   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3006   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3007    (simplify
3008     (rints integer_valued_real_p@0)
3009     (fix_trunc @0)))))
3011 (if (canonicalize_math_p ())
3012  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3013       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3014       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3015   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3016      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3017   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3018        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3019    (simplify
3020     (ifn @0)
3021     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3022   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3023      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3024   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3025        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3026    (simplify
3027     (llfn @0)
3028     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3030 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3031 (simplify
3032  (CPROJ @0)
3033  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3034    @0))
3036 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3037    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3038 (simplify
3039  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3040  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3041   { build_complex_inf (type, false); }))
3043 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3044 (simplify
3045  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3046  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3047   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3049 (for pows (POW)
3050      sqrts (SQRT)
3051      cbrts (CBRT)
3052  (simplify
3053   (pows @0 REAL_CST@1)
3054   (with {
3055     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3056     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3057    }
3058    (switch
3059     /* pow(x,0) -> 1.  */
3060     (if (real_equal (value, &dconst0))
3061      { build_real (type, dconst1); })
3062     /* pow(x,1) -> x.  */
3063     (if (real_equal (value, &dconst1))
3064      @0)
3065     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3066     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3067      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3068     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3069     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3070          && canonicalize_math_p ()
3071          && real_equal (value, &dconsthalf))
3072      (sqrts @0))
3073     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3074     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3075          && canonicalize_math_p ()
3076          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3077              real_equal (value, &tmp)))
3078      (cbrts @0))))))
3080 /* powi(1,x) -> 1.  */
3081 (simplify
3082  (POWI real_onep@0 @1)
3083  @0)
3085 (simplify
3086  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3087  (switch
3088   /* powi(x,0) -> 1.  */
3089   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3090    { build_real (type, dconst1); })
3091   /* powi(x,1) -> x.  */
3092   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3093    @0)
3094   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3095   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3096    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3098 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3100    These are conceptually similar to the transformations performed for
3101    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3102    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3104 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3105    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3106    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3107    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3108    operation and convert the result to the desired type.  */
3109 (for op (plus minus)
3110   (simplify
3111     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
3112     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3113          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3114             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3115          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3116          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3117          /* The precision of the type of each operand must match the
3118             precision of the mode of each operand, similarly for the
3119             result.  */
3120          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3121              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3122          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3123              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3124          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3125          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3126          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3127          && types_match (@0, @1)
3128          && types_match (@0, type))
3129       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3130         (convert (op @0 @1))
3131         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3132          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3134 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3135    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3136    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3137    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3138    arithmetic operation.  */
3139 (for op (minus plus)
3140  (simplify
3141   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3142   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3143        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3144           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3145        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3146        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3147        /* The precision of the type of each operand must match the
3148           precision of the mode of each operand, similarly for the
3149           result.  */
3150        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3151            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3152        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3153            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3154        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3155        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3156        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3157        && types_match (@0, @1)
3158        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3159            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3160        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3161                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3162    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3163     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3164      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3165     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3166      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3167                (convert:utype @4))))))))
3169 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3170    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3171 (for op (lt le gt ge)
3172      ext (min min max max)
3173  (simplify
3174   (bit_and (op:s @0 @1) (op:s @0 @2))
3175   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3176    (op @0 (ext @1 @2)))))
3178 (simplify
3179  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3180  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3181  { integer_zero_node; })
3183 (simplify
3184  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3185  (SIGNBIT @0)
3186  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3187   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3189 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3190 (for cmp (eq ne)
3191  (for op (plus minus)
3192       rop (minus plus)
3193   (simplify
3194    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3195    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3196         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3197         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3198         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3199     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3200      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3201       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3202       (if (single_use (@3))
3203        (cmp @0 { res; }))))))))
3204 (for cmp (lt le gt ge)
3205  (for op (plus minus)
3206       rop (minus plus)
3207   (simplify
3208    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3209    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3210         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3211     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3212      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3213       {
3214         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3215                                 "when simplifying conditional to constant"),
3216                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3217         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3218         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3219         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3220                         != (op == MINUS_EXPR);
3221         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3222       }
3223       (if (single_use (@3))
3224        (with
3225         {
3226           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3227                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3228                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3229                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3230         }
3231         (cmp @0 { res; })))))))))
3233 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3235 (simplify
3236  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3237  (switch
3238   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3239        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3240    (switch
3241     (if (integer_zerop (@2))
3242      (view_convert (realpart @0)))
3243     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3244      (view_convert (imagpart @0)))))
3245   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3246        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3247        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3248        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3249             && integer_zerop (@2))
3250            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3251               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3252            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3253                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3254                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3255                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3256                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3257                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3258                                             - TYPE_PRECISION (type))
3259                                          : 0)) == 0)))
3260    (convert @0))))
3262 /* Simplify vector extracts.  */
3264 (simplify
3265  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3266  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3267       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3268           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3269               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3270   (with
3271    {
3272      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3273                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3274      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3275      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3276      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3277      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3278    }
3279    (if (n != 0
3280         && (idx % width) == 0
3281         && (n % width) == 0
3282         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3283     (with
3284      {
3285        idx = idx / width;
3286        n = n / width;
3287        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3288        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3289        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3290          {
3291            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3292            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3293              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3294          }
3295      }
3296      (switch
3297       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3298       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3299        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3300         { build_constructor (type, NULL); }
3301         (with
3302          {
3303            idx /= k;
3304            n /= k;
3305          }
3306          (if (n == 1)
3307           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3308            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3309            { build_zero_cst (type); })
3310           {
3311             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3312             vec_alloc (vals, n);
3313             for (unsigned i = 0;
3314                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3315               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3316                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3317             build_constructor (type, vals);
3318           }))))
3319       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3320       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3321        (switch
3322         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3323          { build_zero_cst (type); })
3324         (if (n == k)
3325          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3326         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3327                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))