Add selftests to selftest.c
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobac7cfff0ae25106819e330f0a16d6bac71e72952
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 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
199 (simplify
200  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
201   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
202        && ! HONOR_NANS (type)
203        && ! HONOR_INFINITIES (type))
204    (switch
205     (if (types_match (type, float_type_node))
206      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
207     (if (types_match (type, double_type_node))
208      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
209     (if (types_match (type, long_double_type_node))
210      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
212 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
213 (simplify
214  (rdiv @0 real_onep)
215  (if (!HONOR_SNANS (type))
216   (non_lvalue @0)))
218 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
219 (simplify
220  (rdiv @0 real_minus_onep)
221  (if (!HONOR_SNANS (type))
222   (negate @0)))
224 (if (flag_reciprocal_math)
225  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
226  (simplify
227   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
228    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
230  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
231  (simplify
232   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
233    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
235 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
236 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
237  (simplify
238   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
239   (if (integer_pow2p (@2)
240        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
241        && wi::add (@2, @1) == 0
242        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
243    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
244                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
246 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
247    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
248    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
249    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
250    tell if it is or not in a portable manner.  */
251 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
252  (simplify
253   (rdiv @0 cst@1)
254   (if (optimize)
255    (if (flag_reciprocal_math
256         && !real_zerop (@1))
257     (with
258      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
259      (if (tem)
260       (mult @0 { tem; } )))
261     (if (cst != COMPLEX_CST)
262      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
263       (if (inverse)
264        (mult @0 { inverse; } ))))))))
266 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
267    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
268 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
269  /* 0 % X is always zero.  */
270  (simplify
271   (mod integer_zerop@0 @1)
272   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
273   (if (!integer_zerop (@1))
274    @0))
275  /* X % 1 is always zero.  */
276  (simplify
277   (mod @0 integer_onep)
278   { build_zero_cst (type); })
279  /* X % -1 is zero.  */
280  (simplify
281   (mod @0 integer_minus_onep@1)
282   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
283    { build_zero_cst (type); }))
284  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
285  (simplify
286   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
287   @2)
288  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
289  (simplify
290   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
291   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
292        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
293        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
294    { build_zero_cst (type); })))
296 /* X % -C is the same as X % C.  */
297 (simplify
298  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
299   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
300        && !TREE_OVERFLOW (@1)
301        && wi::neg_p (@1)
302        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
303        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
304        && !sign_bit_p (@1, @1))
305    (trunc_mod @0 (negate @1))))
307 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
308 (simplify
309  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
310  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
311       && !TYPE_UNSIGNED (type)
312       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
313       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
314       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
315          Y might be -1, because we would then change valid
316          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
317       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
318           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
319                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
320   (trunc_mod @0 (convert @1))))
322 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
323 (simplify
324  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
325  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
326     constants we really want the type of @0, not @2.  */
327  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
328       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
329   (convert (trunc_mod @0 @1))))
331 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
332    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
333    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
334    to A & ((C << N) - 1).  */
335 (match (power_of_two_cand @1)
336  INTEGER_CST@1)
337 (match (power_of_two_cand @1)
338  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
339 (for mod (trunc_mod floor_mod)
340  (simplify
341   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
342   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
343         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
344         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
345         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
346    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
348 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
349 (simplify
350  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
351  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
352   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
353                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
354                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
356 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
357 (simplify
358  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
359  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
360   (bit_and @0 (negate @1))))
362 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
363 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
364  (simplify
365   (div (mult @0 @1) @1)
366   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
367        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
368    @0)))
370 (for op (negate abs)
371  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
372  (for coss (COS COSH)
373   (simplify
374    (coss (op @0))
375     (coss @0)))
376  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
377  (for pows (POW)
378   (simplify
379    (pows (op @0) REAL_CST@1)
380    (with { HOST_WIDE_INT n; }
381     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
382      (pows @0 @1)))))
383  /* Likewise for powi.  */
384  (for pows (POWI)
385   (simplify
386    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
387    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
388     (pows @0 @1))))
389  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
390  (for hypots (HYPOT)
391   (simplify
392    (hypots (op @0) @1)
393    (hypots @0 @1))
394   (simplify
395    (hypots @0 (op @1))
396    (hypots @0 @1)))
397  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
398  (for copysigns (COPYSIGN)
399   (simplify
400    (copysigns (op @0) @1)
401    (copysigns @0 @1))))
403 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
404 (simplify
405  (mult (abs@1 @0) @1)
406  (mult @0 @0))
408 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
409 (for coss (COS COSH)
410      copysigns (COPYSIGN)
411  (simplify
412   (coss (copysigns @0 @1))
413    (coss @0)))
415 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
416 (for pows (POW)
417      copysigns (COPYSIGN)
418  (simplify
419   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
420   (with { HOST_WIDE_INT n; }
421    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
422     (pows @0 @1)))))
423 /* Likewise for powi.  */
424 (for pows (POWI)
425      copysigns (COPYSIGN)
426  (simplify
427   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
428   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
429    (pows @0 @1))))
431 (for hypots (HYPOT)
432      copysigns (COPYSIGN)
433  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
434  (simplify
435   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
436   (hypots @0 @2))
437  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
438  (simplify
439   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
440   (hypots @0 @1)))
442 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
443 (for copysigns (COPYSIGN)
444  (simplify
445   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
446   (copysigns @0 @2)))
448 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
449 (for copysigns (COPYSIGN)
450  (simplify
451   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
452   (mult @0 @0)))
454 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
455 (for ccoss (CCOS CCOSH)
456  (simplify
457   (ccoss (negate @0))
458    (ccoss @0)))
460 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
461 (for ops (conj negate)
462  (for cabss (CABS)
463   (simplify
464    (cabss (ops @0))
465    (cabss @0))))
467 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
468 (simplify
469  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
470   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
471        && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
472            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
473    (lshift @0 @2)))
475 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
476 (simplify
477  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
478   (if (flag_associative_math
479        && single_use (@3))
480    (with
481     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
482     (if (tem)
483      (rdiv { tem; } @1)))))
485 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
486 (simplify
487  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
488   (if (flag_reciprocal_math)
489    (with
490     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
491     (if (tem)
492      (rdiv { tem; } @1)))))
494 /* Simplify ~X & X as zero.  */
495 (simplify
496  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
497   { build_zero_cst (type); })
499 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
500 (simplify
501  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
502   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
503 (simplify
504  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
505  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
506   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
508 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
509 (simplify
510  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
511   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
513 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
514 (simplify
515  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
516   (bit_xor @0 @1))
517 (simplify
518  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
519  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
520   (bit_xor @0 @1)))
521 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
522 #if GIMPLE
523 (simplify
524  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
525  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
526       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
527   (bit_xor @0 @1)))
528 #endif
530 /* X % Y is smaller than Y.  */
531 (for cmp (lt ge)
532  (simplify
533   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
534   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
535    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
536 (for cmp (gt le)
537  (simplify
538   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
539   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
540    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
542 /* x | ~0 -> ~0  */
543 (simplify
544   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
545   @1)
547 /* x & 0 -> 0  */
548 (simplify
549   (bit_and @0 integer_zerop@1)
550   @1)
552 /* ~x | x -> -1 */
553 /* ~x ^ x -> -1 */
554 /* ~x + x -> -1 */
555 (for op (bit_ior bit_xor plus)
556  (simplify
557   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
558   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
560 /* x ^ x -> 0 */
561 (simplify
562   (bit_xor @0 @0)
563   { build_zero_cst (type); })
565 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
566 (simplify
567   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
568   (bit_not @0))
570 /* x & ~0 -> x  */
571 (simplify
572  (bit_and @0 integer_all_onesp)
573   (non_lvalue @0))
575 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
576 (for bitop (bit_and bit_ior)
577  (simplify
578   (bitop @0 @0)
579   (non_lvalue @0)))
581 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   @0))
588 #endif
590 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
591 (simplify
592  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
593  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
595 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
596 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
597 (for bitop (bit_and bit_ior)
598  (simplify
599   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
600   (bitop @0 (bit_not @1))))
602 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
603 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
604 (for bitop (bit_and bit_ior)
605      rbitop (bit_ior bit_and)
606  (simplify
607   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
608   (bitop @1 @2)))
610 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
611 (simplify
612  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
613  (bit_xor @0 @1))
615 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
616 (simplify
617  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
618  (bit_and @0 @1))
620 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
621 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
622 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
623 (for op (plus bit_ior bit_xor)
624  (simplify
625   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
626   (bit_ior @0 @1)))
628 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
629 (simplify
630  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
631  (plus @0 @1))
633 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
634 (simplify
635  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
636  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
637       && !TYPE_SATURATING (type))
638   (bit_and @0 @1)))
640 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
641 (simplify
642  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
643  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
644       && !TYPE_SATURATING (type))
645   (bit_ior @0 @1)))
647 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
648 (simplify
649  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
650  (bit_and @0 @1))
652 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
653 (simplify
654  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
655  (bit_xor @0 @1))
657 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
658 (simplify
659  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
660  (bit_xor @0 @1))
662 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
663 (simplify
664  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
665  (bit_and @0 @1))
667 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
668    ~x | ~y -> ~(x & y) */
669 (for op (bit_and bit_ior)
670      rop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
673   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
674        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
675    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
677 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
678    with a constant, and the two constants have no bits in common,
679    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
680    simplifications.  */
681 (for op (bit_xor plus)
682  (simplify
683   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
684       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
685   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
686        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
687        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
688    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
690 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
691 (simplify
692  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
693  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
694   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
696 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
697 (simplify
698  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
699  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
700       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
701   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
703 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
704 (simplify
705  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
706  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
707   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
709 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
710 (for opo (bit_and bit_xor)
711      opi (bit_xor bit_and)
712  (simplify
713   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
714   (bit_and (bit_not @0) @1)))
716 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
717    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
718    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
719    constants are involved.  For example, convert
720      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
721    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
722 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
723      rop (bit_ior bit_and bit_and)
724  (simplify
725   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
726   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
727        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
728    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
730 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
731 /* (X & Y) & Y -> X & Y
732    (X | Y) | Y -> X | Y  */
733 (for op (bit_and bit_ior)
734  (simplify
735   (op:c (convert?@2 (op:c @0 @1)) (convert? @1))
736   @2))
737 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
738 (simplify
739  (bit_xor:c (convert? (bit_xor:c @0 @1)) (convert? @1))
740  (convert @0))
741 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
742    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
743 (for op (bit_and bit_ior)
744  (simplify
745   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
746   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
747        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
748    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
749     (op @3 (convert @2))
750     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
751      (op (convert @1) @5))))))
752 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
753 (simplify
754  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
755  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
756       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
757   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
759 (simplify
760  (abs (abs@1 @0))
761  @1)
762 (simplify
763  (abs (negate @0))
764  (abs @0))
765 (simplify
766  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
767  @0)
769 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
770 (match negate_expr_p
771  INTEGER_CST
772  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
773        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
774       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
775           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
776 (match negate_expr_p
777  FIXED_CST)
778 (match negate_expr_p
779  (negate @0)
780  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
781 (match negate_expr_p
782  REAL_CST
783  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
784 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
785    ways.  */
786 (match negate_expr_p
787  VECTOR_CST
788  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
790 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
791 (simplify
792  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
793   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
794        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
795    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
797 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
798 (simplify
799  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
800  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
801       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
802   (minus (negate @1) @0)))
804 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
805 (simplify
806  (minus @0 negate_expr_p@1)
807  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
808  (plus @0 (negate @1))))
810 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
811    when profitable.
812    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
813    binary operation result instead of to the operands.  This allows
814    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
815    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
816 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
817  (simplify
818   (bitop (convert @0) (convert? @1))
819   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
820          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
821          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
822         || types_match (@0, @1))
823        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
824           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
825           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
826           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
827           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
828        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
829        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
830               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
831            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
832            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
833               mode.  */
834            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
835            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
836               of its mode.  */
837            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
838    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
840 (for bitop (bit_and bit_ior)
841      rbitop (bit_ior bit_and)
842   /* (x | y) & x -> x */
843   /* (x & y) | x -> x */
844  (simplify
845   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
846   @0)
847  /* (~x | y) & x -> x & y */
848  /* (~x & y) | x -> x | y */
849  (simplify
850   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
851   (bitop @0 @1)))
853 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
854 (simplify
855   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
856   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
858 /* Combine successive equal operations with constants.  */
859 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
860  (simplify
861   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
862   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
864 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
865    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
866 (match truth_valued_p
867  @0
868  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
869 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
870  (match truth_valued_p
871   (op @0 @1)))
872 (match truth_valued_p
873   (truth_not @0))
875 (match (logical_inverted_value @0)
876  (truth_not @0))
877 (match (logical_inverted_value @0)
878  (bit_not truth_valued_p@0))
879 (match (logical_inverted_value @0)
880  (eq @0 integer_zerop))
881 (match (logical_inverted_value @0)
882  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
883 (match (logical_inverted_value @0)
884  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
886 /* X & !X -> 0.  */
887 (simplify
888  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
889  { build_zero_cst (type); })
890 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
891 (for op (bit_ior bit_xor)
892  (simplify
893   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
894   { constant_boolean_node (true, type); }))
895 /* X ==/!= !X is false/true.  */
896 (for op (eq ne)
897  (simplify
898   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
899   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
901 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
902    then try to simplify:
904    (~X & Y) -> X < Y
905    (X & ~Y) -> Y < X
906    (~X | Y) -> X <= Y
907    (X | ~Y) -> Y <= X
909    But only do this if our result feeds into a comparison as
910    this transformation is not always a win, particularly on
911    targets with and-not instructions.
912    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
913 (simplify
914   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
915   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
916        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
917    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
918     (lt @0 @1)
919     (gt @0 @1))))
920 (simplify
921   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
922   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
923        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
924    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
925     (le @0 @1)
926     (ge @0 @1))))
928 /* ~~x -> x */
929 (simplify
930   (bit_not (bit_not @0))
931   @0)
933 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
934 (simplify
935  (bit_not (convert? (negate @0)))
936  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
937       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
938   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
940 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
941 (simplify
942  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
943  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
944       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
945   (convert (negate @0))))
946 (simplify
947  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
948  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
949       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
950   (convert (negate @0))))
952 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
953 (simplify
954  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
955  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
956   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
957 (simplify
958  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
959  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
960   (convert (bit_xor @0 @1))))
962 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
963 (simplify
964  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
965  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
967 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
968 (simplify
969  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
970  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
971       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
972   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
976 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
977    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
978    zero throughout its computed value range,
979    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
980    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
981    and 0's otherwise.
982    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
983    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
984    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
986 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
987      outer_op (bit_xor bit_ior)
988 (simplify
989  (outer_op
990   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
991  (with
992   {
993     bool fail = false;
994     wide_int zero_mask_not;
995     wide_int C0;
996     wide_int cst_emit;
998     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
999       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1000     else
1001       fail = true;
1003     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1004       {
1005         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1006         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1007       }
1008     else
1009       {
1010         C0 = @0;
1011         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1012       }
1013   }
1014   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1015    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1016    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1017     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1019 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1020 (simplify
1021   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1022   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1024 /* Pattern match
1025      tem1 = (long) ptr1;
1026      tem2 = (long) ptr2;
1027      tem3 = tem2 - tem1;
1028      tem4 = (unsigned long) tem3;
1029      tem5 = ptr1 + tem4;
1030    and produce
1031      tem5 = ptr2;  */
1032 (simplify
1033   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1034   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1035   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1036        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1037             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1038    @1))
1040 /* Pattern match
1041      tem = (sizetype) ptr;
1042      tem = tem & algn;
1043      tem = -tem;
1044      ... = ptr p+ tem;
1045    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1046      ... = ptr & ~algn;  */
1047 (simplify
1048   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1049   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1050    (bit_and @0 { algn; })))
1052 /* Try folding difference of addresses.  */
1053 (simplify
1054  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1055  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1056   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1057    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1058     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1059 (simplify
1060  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1061  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1062   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1063    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1064     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1066 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1067    be able to fold this expression using the object or function's
1068    alignment.  */
1069 (simplify
1070  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1071  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1072       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1073   (with
1074    {
1075      unsigned int align;
1076      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1077      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1078    }
1079    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1080     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1083 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1084 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1086  /* Contract negates.  */
1087  /* A + (-B) -> A - B */
1088  (simplify
1089   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1090   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1091   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1092        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1093        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1094    (minus (convert @0) (convert @1))))
1095  /* A - (-B) -> A + B */
1096  (simplify
1097   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1098   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1099        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1100        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1101    (plus (convert @0) (convert @1))))
1102  /* -(-A) -> A */
1103  (simplify
1104   (negate (convert? (negate @1)))
1105   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1106        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1107    (convert @1)))
1109  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1110     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1111  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1112       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1114   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1115      irrespective of overflow issues.  */
1116   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1117   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1118   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1119   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1120   (simplify
1121     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1122     @1)
1123   (simplify
1124     (minus (minus @0 @1) @0)
1125     (negate @1))
1126   (simplify
1127     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1128     @0)
1129   (simplify
1130    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1131    (negate @1))
1132   (simplify
1133    (minus @0 (minus @0 @1))
1134    @1)
1136   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1137   (for outer_op (plus minus)
1138    (for inner_op (plus minus)
1139     (simplify
1140      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1141      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1142         as we would introduce undefined overflow, for example
1143         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1144      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1145                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1146       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1147        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1149   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1150   (for outer_op (plus minus)
1151    (simplify
1152     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1153     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1154      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1155       (minus { cst; } @0)))))
1157   /* ~A + A -> -1 */
1158   (simplify
1159    (plus:c (bit_not @0) @0)
1160    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1161     { build_all_ones_cst (type); }))
1163   /* ~A + 1 -> -A */
1164   (simplify
1165    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1166    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1167     (negate (convert @0))))
1169   /* -A - 1 -> ~A */
1170   (simplify
1171    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1172    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1173         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1174     (bit_not (convert @0))))
1176   /* -1 - A -> ~A */
1177   (simplify
1178    (minus integer_all_onesp @0)
1179    (bit_not @0))
1181   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1182   (for add (plus pointer_plus)
1183    (simplify
1184     (minus (convert (add @0 @1))
1185      (convert @0))
1186     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1187          /* For integer types, if A has a smaller type
1188             than T the result depends on the possible
1189             overflow in P + A.
1190             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1191             However, if an overflow in P + A would cause
1192             undefined behavior, we can assume that there
1193             is no overflow.  */
1194          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1195              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1196          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1197             final type requires a sign- or zero-extension,
1198             then we have to punt - it is not defined which
1199             one is correct.  */
1200          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1201              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1202              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1203      (convert @1))))
1205   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1206   (for add (plus pointer_plus)
1207    (simplify
1208     (minus (convert @0)
1209      (convert (add @0 @1)))
1210     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1211          /* For integer types, if A has a smaller type
1212             than T the result depends on the possible
1213             overflow in P + A.
1214             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1215             However, if an overflow in P + A would cause
1216             undefined behavior, we can assume that there
1217             is no overflow.  */
1218          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1219              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1220          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1221             final type requires a sign- or zero-extension,
1222             then we have to punt - it is not defined which
1223             one is correct.  */
1224          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1225              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1226              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1227      (negate (convert @1)))))
1229   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1230   (for add (plus pointer_plus)
1231    (simplify
1232     (minus (convert (add @0 @1))
1233      (convert (add @0 @2)))
1234     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1235          /* For integer types, if A has a smaller type
1236             than T the result depends on the possible
1237             overflow in P + A.
1238             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1239             However, if an overflow in P + A would cause
1240             undefined behavior, we can assume that there
1241             is no overflow.  */
1242          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1243              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1244          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1245             final type requires a sign- or zero-extension,
1246             then we have to punt - it is not defined which
1247             one is correct.  */
1248          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1249              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1250              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1251              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1252              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1253      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1256 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1258 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1259  (simplify
1260   (minmax @0 @0)
1261   @0))
1262 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1263 (simplify
1264  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1265  @1)
1266 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1267 (simplify
1268  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1269  @1)
1270 (simplify
1271  (min @0 @1)
1272  (switch
1273   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1274        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1275        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1276    @1)
1277   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1278        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1279        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1280    @0)))
1281 (simplify
1282  (max @0 @1)
1283  (switch
1284   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1285        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1286        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1287    @1)
1288   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1289        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1290        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1291    @0)))
1292 (for minmax (FMIN FMAX)
1293  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1294     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1295  (simplify
1296   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1297   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1298        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1299    @0)))
1300 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1301    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1302    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1303    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1304    worry about it either.  */
1305 (if (flag_finite_math_only)
1306  (simplify
1307   (FMIN @0 @1)
1308   (min @0 @1))
1309  (simplify
1310   (FMAX @0 @1)
1311   (max @0 @1)))
1312 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1313 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1314      maxmin (max min FMAX FMIN)
1315  (simplify
1316   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1317   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1318        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1319            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1320    (negate (maxmin @0 @1)))))
1321 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1322    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1323 (for minmax (min max)
1324  maxmin (max min)
1325  (simplify
1326   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1327   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1329 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1330 (for minmax (min min max max)
1331      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1332      out    (le  gt  ge  lt )
1333  (simplify
1334   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1335   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1336    (out @0 @1))))
1337 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1338    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1339 (for cmp (eq ne)
1340  (simplify
1341   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1342   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1343    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1344    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1345     (cmp @0 @2)))))
1346 (for cmp (eq ne)
1347  (simplify
1348   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1349   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1350    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1351    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1352     (cmp @0 @2)))))
1353 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1354 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1355      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1356      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1357  (simplify
1358   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1359   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1361 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1363 (for rotate (lrotate rrotate)
1364  (simplify
1365   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1366   @0))
1368 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1369 (simplify
1370  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1371  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1372       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1373   @0))
1375 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1376 (simplify
1377  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1378  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1379   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1381 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1382    types.  */
1383 (simplify
1384  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1385  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1386       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1387   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1389 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1390  (simplify
1391   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1392   (non_lvalue @0))
1393  (simplify
1394   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1395   @0)
1396  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1397     if vector2 is uniform.  */
1398  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1399   (simplify
1400    (shiftrotate @0 vec@1)
1401    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1402     (if (tem)
1403      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1405 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1406    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1407 (simplify
1408  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1409  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1410                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1411                                            element_precision (type)), @1); }))
1413 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1414 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1415  (simplify
1416   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1417   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1418    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1419         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1420         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1421         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1422     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1423      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1424         being well defined.  */
1425      (if (low >= prec)
1426       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1427        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1428        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1429         { build_zero_cst (type); }
1430         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1431       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1434 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1435    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1436 (for cmp (ne eq)
1437      icmp (eq ne)
1438  (simplify
1439   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1440   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1442 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1443    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1444    if CST2 != 0.  */
1445 (for cmp (ne eq)
1446  (simplify
1447   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1448   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1449    (if (cand < 0
1450         || (!integer_zerop (@2)
1451             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1452     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1453     (if (!integer_zerop (@2)
1454          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1455      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1457 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1458         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1459    if the new mask might be further optimized.  */
1460 (for shift (lshift rshift)
1461  (simplify
1462   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1463            INTEGER_CST@2)
1464    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1465         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1466         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1467         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1468         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1469     (with
1470      {
1471        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1472        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1473        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1474        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1475        unsigned int prec;
1477        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1478          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1479        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1480                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1481                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1482          {
1483            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1484            tree arg00 = @0;
1485            /* See if more bits can be proven as zero because of
1486               zero extension.  */
1487            if (@3 != @0
1488                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1489              {
1490                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1491                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1492                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1493                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1494                  {
1495                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1496                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1497                    if (shiftc < prec)
1498                      shift_type = inner_type;
1499                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1500                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1501                       is all ones.  */
1502                  }
1503              }
1504            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1505            if (shiftc < prec)
1506              {
1507                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1508                zerobits <<= prec - shiftc;
1509              }
1510            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1511               can contain actually sign bits, so no transformation is
1512               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1513               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1514            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1515                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1516              {
1517                if ((mask & zerobits) == 0)
1518                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1519                else
1520                  zerobits = 0;
1521              }
1522          }
1523      }
1524      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1525      (if ((mask & zerobits) == mask)
1526       { build_int_cst (type, 0); }
1527       (with { newmask = mask | zerobits; }
1528        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1529         (with
1530          {
1531            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1532               mode's mask.  */
1533            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1534                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1535              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1536                break;
1537          }
1538          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1539               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1540           (with
1541            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1542            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1543             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1544              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1545              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1547 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1548    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1549 (for shift (lshift rshift)
1550  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1551   (simplify
1552    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1553    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1554     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1555      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1557 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1558 (simplify
1559  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1560   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1561        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1562            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1563            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1564    (with
1565     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1566      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1568 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1569    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1570 (for rotate (lrotate rrotate)
1571  (simplify
1572   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1573    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1574          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1575          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1576         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1577             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1578     (with
1579      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1580       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1582 /* Simplifications of conversions.  */
1584 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1585 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1586  (simplify
1587   (cvt @0)
1588   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1589        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1590    @0)))
1592 /* Contract view-conversions.  */
1593 (simplify
1594   (view_convert (view_convert @0))
1595   (view_convert @0))
1597 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1598    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1599 (simplify
1600   (view_convert @0)
1601   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1602        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1603        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1604    (convert @0)))
1606 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1607 (simplify
1608   (view_convert (convert@0 @1))
1609   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1610        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1611        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1612        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1613    (view_convert @1)))
1615 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1616    barriers can be removed.  */
1617 (simplify
1618  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1619  @0)
1620 (simplify
1621  (paren (paren@1 @0))
1622  @1)
1624 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1625 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1626  (for icvt (convert float)
1627   (simplify
1628    (ocvt (icvt@1 @0))
1629    (with
1630     {
1631       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1632       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1633       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1634       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1635       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1636       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1637       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1638       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1639       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1640       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1641       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1642       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1643       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1644       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1645       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1646       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1647       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1648       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1649       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1650       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1651     }
1652    (switch
1653     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1654        handled below, if we are converting something to its own
1655        type via an object of identical or wider precision, neither
1656        conversion is needed.  */
1657     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1658           || (GENERIC
1659               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1660          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1661              || (inter_float && final_float))
1662          && inter_prec >= final_prec)
1663      (ocvt @0))
1665     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1666        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1667        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1668        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1669        then we sometimes need the middle conversion.  */
1670     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1671          && (final_int || final_float)
1672          && inter_prec >= inside_prec
1673          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1674      (ocvt @0))
1676     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1677        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1678        final conversion does not change precision we can drop the
1679        intermediate conversion.  */
1680     (if (inside_int && inter_int && final_int
1681          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1682               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1683              || final_prec == inter_prec))
1684      (ocvt @0))
1686     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1687         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1688         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1689         - the intermediate type is narrower than both initial and
1690           final, or
1691         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1692           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1693         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1694           intermediate and final types differ, or
1695         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1696           initial and intermediate types differ.  */
1697     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1698          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1699          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1700          && ! (inside_int && inter_int
1701                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1702                && inter_prec < final_prec)
1703          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1704              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1705          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1706          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1707      (ocvt @0))
1709     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1710        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1711     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1712          && final_int && inter_int && inside_int
1713          && final_prec == inside_prec
1714          && final_prec > inter_prec
1715          && inter_unsignedp)
1716      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1717                               (inside_type,
1718                                wi::mask (inter_prec, false,
1719                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1721     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1722        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1723        floating-point conversion.  */
1724     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1725          && inside_int && inter_float && final_int &&
1726          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1727          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1728      (convert @0)))))))
1730 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1731    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1732    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1733 (simplify
1734   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1735   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1736        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1737        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1738        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1739                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1740    (convert @0)))
1743 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1744 (simplify
1745   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1746   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1747   (convert @0))
1749 /* Canonicalization of binary operations.  */
1751 /* Convert X + -C into X - C.  */
1752 (simplify
1753  (plus @0 REAL_CST@1)
1754  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1755   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1756    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1757     (minus @0 { tem; })))))
1759 /* Convert x+x into x*2.  */
1760 (simplify
1761  (plus @0 @0)
1762  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1763   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1764   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1765    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1767 (simplify
1768  (minus integer_zerop @1)
1769  (negate @1))
1771 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1772    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1773    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1774 (simplify
1775  (minus real_zerop@0 @1)
1776  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1777   (negate @1)))
1779 /* Transform x * -1 into -x.  */
1780 (simplify
1781  (mult @0 integer_minus_onep)
1782  (negate @0))
1784 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1785    number.  */
1786 (match compositional_complex
1787  (convert? (complex @0 @1)))
1789 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1790 (simplify
1791  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1792  @0)
1793 (simplify
1794  (realpart (complex @0 @1))
1795  @0)
1796 (simplify
1797  (imagpart (complex @0 @1))
1798  @1)
1800 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1801 (simplify
1802  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1803  (convert (realpart @0)))
1804 (simplify
1805  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1806  (convert (negate (imagpart @0))))
1807 (for part (realpart imagpart)
1808  (for op (plus minus)
1809   (simplify
1810    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1811    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1812 (simplify
1813  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1814  (convert (COS @0)))
1815 (simplify
1816  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1817  (convert (SIN @0)))
1819 /* conj(conj(x)) -> x  */
1820 (simplify
1821  (conj (convert? (conj @0)))
1822  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1823   (convert @0)))
1825 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1826 (simplify
1827  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1828  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1829   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1831 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1832 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1833  (simplify
1834   (bswap (bswap @0))
1835   @0)
1836  (simplify
1837   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1838   (bit_not @0))
1839  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1840   (simplify
1841    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1842    (bitop @0 (bswap @1)))))
1845 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1847 /* Simplify constant conditions.
1848    Only optimize constant conditions when the selected branch
1849    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1850    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1851    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1852    this one as we depend on doing this transform before possibly
1853    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1854    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1855    genmatch cannot handle.  */
1856 (simplify
1857  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1858  (if (integer_zerop (@0))
1859   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1860    @2)
1861   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1862    @1)))
1863 (simplify
1864  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1865  (if (integer_all_onesp (@0))
1866   @1
1867   (if (integer_zerop (@0))
1868    @2)))
1870 (for cnd (cond vec_cond)
1871  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1872  (simplify
1873   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1874   (cnd @0 @1 @3))
1875  (simplify
1876   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1877   (cnd @0 @1 @3))
1878  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1879  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1880     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1881     The following is still important to merge then and else arm cases
1882     from if-conversion.  */
1883  (simplify
1884   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1885   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1886        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1887        && invert_tree_comparison
1888            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1889        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1890        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1891    (cnd @0 @1 @3)))
1892  (simplify
1893   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1894   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1895        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1896        && invert_tree_comparison
1897            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1898        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1899        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1900    (cnd @0 @3 @4)))
1902  /* A ? B : B -> B.  */
1903  (simplify
1904   (cnd @0 @1 @1)
1905   @1)
1907  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1908  (simplify
1909   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1910   (cnd @0 @2 @1)))
1912 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1913    return all -1 or all 0 results.  */
1914 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1915    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1916 (simplify
1917  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1918  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1919       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1920       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1921           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1922   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1924 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1925 (simplify
1926  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1927  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1928       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1929       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1930           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1931   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1934 /* Simplifications of comparisons.  */
1936 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1937    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1938    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1939 (for cmp  (le gt)
1940      acmp (lt ge)
1941  (simplify
1942   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1943   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1944    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1945 (for cmp  (ge lt)
1946      acmp (gt le)
1947  (simplify
1948   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1949   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1950    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1953 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1954    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1955    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1956    that with expression code iteration.  */
1957 (for cmp (tcc_comparison)
1958      icmp (inverted_tcc_comparison)
1959      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1960  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1961     and handle some more cases by using
1962       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1963     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1964     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1965  (simplify
1966   (bit_not (cmp @0 @1))
1967   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1968        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1969    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1970       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1971       a computed operator in the replacement tree thus we have
1972       to play the trick below.  */
1973    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1974              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1975     (if (ic == icmp)
1976      (icmp @0 @1)
1977      (if (ic == ncmp)
1978       (ncmp @0 @1))))))
1979  (simplify
1980   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1981   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1982             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1983    (if (ic == icmp)
1984     (icmp @0 @1)
1985     (if (ic == ncmp)
1986      (ncmp @0 @1))))))
1988 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1989    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1990    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1991    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1992    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1993 (for cmp (eq ne)
1994  (simplify
1995   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1996   (if (single_use (@2))
1997    (cmp @0 @1))))
1999 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2000    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2001    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2002    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2003 (for cmp (simple_comparison)
2004      scmp (swapped_simple_comparison)
2005  (simplify
2006   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2007   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2008   (if (integer_zerop (@1))
2009    (cmp @1 @2)
2010    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2011         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2012         && single_use (@3))
2013     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2014     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2015      (scmp @0 @2)
2016      (cmp @0 @2))))))
2018 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2019    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2020 (for cmp (eq ge le)
2021  (simplify
2022   (cmp @0 @0)
2023   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2024        || ! HONOR_NANS (@0))
2025    { constant_boolean_node (true, type); }
2026    (if (cmp != EQ_EXPR)
2027     (eq @0 @0)))))
2028 (for cmp (ne gt lt)
2029  (simplify
2030   (cmp @0 @0)
2031   (if (cmp != NE_EXPR
2032        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2033        || ! HONOR_NANS (@0))
2034    { constant_boolean_node (false, type); })))
2035 (for cmp (unle unge uneq)
2036  (simplify
2037   (cmp @0 @0)
2038   { constant_boolean_node (true, type); }))
2039 (for cmp (unlt ungt)
2040  (simplify
2041   (cmp @0 @0)
2042   (unordered @0 @0)))
2043 (simplify
2044  (ltgt @0 @0)
2045  (if (!flag_trapping_math)
2046   { constant_boolean_node (false, type); }))
2048 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2049 (for cmp (simple_comparison)
2050  (simplify
2051   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2052   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2053    (cmp @1 @0))))
2055 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2056 (for cmp (simple_comparison)
2057      scmp (swapped_simple_comparison)
2058  (simplify
2059   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2060   (if (single_use (@2)
2061        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2062    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2064 (for cmp (simple_comparison)
2065  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2066  (simplify
2067   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2068   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2069        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2070            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2071        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2072            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2073    (with
2074     {
2075       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2076       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2077         {
2078           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2079           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2080               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2081             type1 = float_type_node;
2082           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2083               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2084             type1 = double_type_node;
2085         }
2086       tree newtype
2087         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2088            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2089     }
2090     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2091      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2093  (simplify
2094   (cmp @0 REAL_CST@1)
2095   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2096   (switch
2097    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2098    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2099     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2100    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2101    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2102         && ! HONOR_SNANS (@1))
2103     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2104    /* Fold comparisons against infinity.  */
2105    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2106         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2107     (with
2108      {
2109        REAL_VALUE_TYPE max;
2110        enum tree_code code = cmp;
2111        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2112        if (neg)
2113          code = swap_tree_comparison (code);
2114      }
2115      (switch
2116       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2117       (if (code == GT_EXPR
2118            && ! HONOR_SNANS (@0))
2119        { constant_boolean_node (false, type); })
2120       (if (code == LE_EXPR)
2121        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2122        (if (! HONOR_NANS (@0))
2123         { constant_boolean_node (true, type); }
2124         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2125         (eq @0 @0)))
2126       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2127       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2128        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2129         (if (neg)
2130          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2131          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2132       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2133       (if (code == LT_EXPR)
2134        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2135         (if (neg)
2136          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2137          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2138       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2139       (if (code == NE_EXPR)
2140        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2141         (if (! HONOR_NANS (@0))
2142          (if (neg)
2143           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2144           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2145          (if (neg)
2146           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2147            { build_one_cst (type); })
2148           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2149            { build_one_cst (type); }))))))))))
2151  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2152     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2153     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2154     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2155  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2156   (for op (plus minus)
2157    (simplify
2158     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2159     (with
2160      {
2161        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2162                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2163      }
2164      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2165       (cmp @0 { tem; }))))))
2167  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2168     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2169     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2170     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2171  (if (flag_associative_math)
2172   (simplify
2173    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2174    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2175     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2176      (cmp { tem; } @1)))))
2178  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2179  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2180       && ! flag_errno_math)
2181   (for sq (SQRT)
2182    (simplify
2183     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2184     (switch
2185      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2186       (switch
2187        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2188        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2189         { constant_boolean_node (false, type); })
2190        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2191           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2192        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2193         { constant_boolean_node (true, type); })
2194        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2195        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2196      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2197       (switch
2198        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2199        (if (cmp == LT_EXPR)
2200         { constant_boolean_node (false, type); })
2201        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2202        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2203         { constant_boolean_node (true, type); })
2204        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2205        (if (cmp == LE_EXPR)
2206         (eq @0 @1))
2207        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2208           == or !=.  In the last case:
2210             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2212           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2213           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2214        (cmp @0 @1)))
2215      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2216       (with
2217        {
2218          REAL_VALUE_TYPE c2;
2219          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2220                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2221          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2222        }
2223        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2224         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2225         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2226          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2227          { constant_boolean_node (false, type); })
2228         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2229         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2230      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2231       (with
2232        {
2233          REAL_VALUE_TYPE c2;
2234          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2235                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2236          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2237        }
2238        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2239         (switch
2240          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2241             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2242          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2243           { constant_boolean_node (true, type); })
2244          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2245             don't care about NaNs.  */
2246          (if (! HONOR_NANS (@0))
2247           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2248          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2249             don't care about Infinities.  */
2250          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2251           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2252          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2253          (if (GENERIC)
2254           (truth_andif
2255            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2256            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2257         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2258         (if (! HONOR_NANS (@0))
2259          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2260          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2261          (if (GENERIC)
2262           (truth_andif
2263            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2264            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2266 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2267 (simplify
2268  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2269  (if (types_match (@0, @1))
2270   (unordered @0 @1)))
2271 (simplify
2272  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2273  (if (types_match (@0, @1))
2274   (ordered @0 @1)))
2275 (simplify
2276  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2277  @2)
2278 (simplify
2279  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2280  @2)
2282 /* Simple range test simplifications.  */
2283 /* A < B || A >= B -> true.  */
2284 (for test1 (lt le le le ne ge)
2285      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2286  (simplify
2287   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2288   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2289        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2290    { constant_boolean_node (true, type); })))
2291 /* A < B && A >= B -> false.  */
2292 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2293      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2294  (simplify
2295   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2296   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2297        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2298    { constant_boolean_node (false, type); })))
2300 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2301 (for cmp (tcc_comparison)
2302      scmp (swapped_tcc_comparison)
2303  (simplify
2304   (cmp (negate @0) (negate @1))
2305   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2306        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2307            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2308    (scmp @0 @1)))
2309  (simplify
2310   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2311   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2312        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2313            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2314    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2315     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2316      (scmp @0 { tem; }))))))
2318 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2319 (for op (eq ne)
2320  (simplify
2321   (op (abs @0) zerop@1)
2322   (op @0 @1)))
2324 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2325 (for cmp (simple_comparison)
2326  (simplify
2327   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2328   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2329        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2330           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2331        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2332             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2333             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2334        && single_use (@0))
2335    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2336         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2337             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2338         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2339             || cmp == NE_EXPR
2340             || cmp == EQ_EXPR)
2341         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2342     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2343        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2344        constant which fold_convert produces.  */
2345     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2346      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2347                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2348      (cmp @00 (convert @1)))
2350     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2351      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2352      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2353            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2354           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2355               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2356                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2357                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2358                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2359               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2360                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2361                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2362       (cmp @00 (convert @10))
2363       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2364            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2365            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2366        (with
2367         {
2368           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2369           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2370           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2371           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2372         }
2373         (if (above || below)
2374          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2375           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2376           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2377            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2378            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2379             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2381 (for cmp (eq ne)
2382  /* A local variable can never be pointed to by
2383     the default SSA name of an incoming parameter.
2384     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2385  (simplify
2386   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2387   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2388        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2389    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2390     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2391          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2392      (if (cmp == NE_EXPR)
2393       { constant_boolean_node (true, type); }
2394       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2396 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2397 (for cmp (eq ne)
2399  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2400     Similarly for NE_EXPR.  */
2401  (simplify
2402   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2403   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2404        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2405    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2407  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2408  (simplify
2409   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2410   (cmp @0 @1))
2412  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2413     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2414  (simplify
2415   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2416   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2418  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2419  (simplify
2420   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2421   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2422    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2424  (simplify
2425   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2426   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2427    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2429 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2430    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2431 (for cmp (eq ne)
2432      icmp (ne eq)
2433  (simplify
2434   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2435   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2437 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2438    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2439 (for cmp (eq ne)
2440      ncmp (ge lt)
2441  (simplify
2442   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2443   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2444        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2445            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2446        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2447        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2448    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2449     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2451 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2452    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2453    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2454    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2455 (for cmp (simple_comparison)
2456  (simplify
2457   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2458   (with
2459    {
2460      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2461      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2462      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2463      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2464        {
2465          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2466          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2467        }
2468      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2469        {
2470          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2471          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2472        }
2473    }
2474    (if (base0 && base1)
2475     (with
2476      {
2477        int equal = 2;
2478        if (decl_in_symtab_p (base0)
2479            && decl_in_symtab_p (base1))
2480          equal = symtab_node::get_create (base0)
2481                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2482        else if ((DECL_P (base0)
2483                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2484                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2485                 && (DECL_P (base1)
2486                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2487                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2488          equal = (base0 == base1);
2489      }
2490      (if (equal == 1
2491           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2492               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2493               || off0 == off1
2494               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2495               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2496               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2497                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2498       (switch
2499        (if (cmp == EQ_EXPR)
2500         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2501        (if (cmp == NE_EXPR)
2502         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2503        (if (cmp == LT_EXPR)
2504         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2505        (if (cmp == LE_EXPR)
2506         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2507        (if (cmp == GE_EXPR)
2508         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2509        (if (cmp == GT_EXPR)
2510         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2511       (if (equal == 0
2512            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2513            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2514            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2515                || off0 == off1))
2516        (switch
2517         (if (cmp == EQ_EXPR)
2518          { constant_boolean_node (false, type); })
2519         (if (cmp == NE_EXPR)
2520          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2522 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2523 (for neeq (ne eq)
2524  (simplify
2525   (neeq @0 @1)
2526   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2527        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2528    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2530 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2531    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2532    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2533    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2534    canonicalizaion is not wanted.  */
2536 (for cmp (ne eq)
2537  (simplify
2538   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2539   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2540         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2541       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2542           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2543    (cmp @0 (convert @1)))))
2545 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2546 (for cmp (lt gt le ge)
2547  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2548     the specified precision will have known values.  */
2549  (simplify
2550   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2551   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2552        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2553    (with
2554     {
2555       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2556       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2557       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2558       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2559       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2560     }
2561     (switch
2562      (if (wi::eq_p (@1, max))
2563       (switch
2564        (if (cmp == GT_EXPR)
2565         { constant_boolean_node (false, type); })
2566        (if (cmp == GE_EXPR)
2567         (eq @2 @1))
2568        (if (cmp == LE_EXPR)
2569         { constant_boolean_node (true, type); })
2570        (if (cmp == LT_EXPR)
2571         (ne @2 @1))))
2572      (if (wi::eq_p (@1, min))
2573       (switch
2574        (if (cmp == LT_EXPR)
2575         { constant_boolean_node (false, type); })
2576        (if (cmp == LE_EXPR)
2577         (eq @2 @1))
2578        (if (cmp == GE_EXPR)
2579         { constant_boolean_node (true, type); })
2580        (if (cmp == GT_EXPR)
2581         (ne @2 @1))))
2582      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2583       (switch
2584        (if (cmp == GT_EXPR)
2585         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2586        (if (cmp == LE_EXPR)
2587         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2588      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2589       (switch
2590        (if (cmp == GE_EXPR)
2591         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2592        (if (cmp == LT_EXPR)
2593         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2594      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2595           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2596           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2597              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2598              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2599              max associated with this sign bit.  */
2600           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2601           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2602           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2603       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2604          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2605       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2606        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2607         (if (cmp == LE_EXPR)
2608          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2609          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2611 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2612  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2613  (simplify
2614   (cmp @0 REAL_CST@1)
2615   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2616        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2617    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2618                             ? false : true, type); })))
2620 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2621 (simplify
2622  (ne @0 integer_zerop)
2623  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2624       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2625   (non_lvalue @0)))
2626 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2627 (simplify
2628  (eq @0 integer_onep)
2629  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2630       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2631   (non_lvalue @0)))
2632 /* Do not handle
2633    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2634    bool_var != 1 becomes !bool_var
2635    here because that only is good in assignment context as long
2636    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2637    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2638    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2640 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2641    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2642    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2643    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2644 (for cmp (lt le ge gt)
2645      out (gt gt le le)
2646  (simplify
2647   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2648   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2649        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2650        && wi::ne_p (@1, 0)
2651        && single_use (@2))
2652    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2653                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2655 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2656    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2657    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2658 (for cmp (gt le)
2659  (simplify
2660   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2661   (if (single_use (@2)
2662        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2663        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2664        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2665    (cmp @1 @0))))
2667 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2668 /* A - B > A  */
2669 (for cmp (gt le)
2670      out (ne eq)
2671  (simplify
2672   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2673   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2674        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2675    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2676 /* A + B < A  */
2677 (for cmp (lt ge)
2678      out (ne eq)
2679  (simplify
2680   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2681   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2682        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2683    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2685 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2686    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2687 (for cmp (lt ge)
2688      out (ne eq)
2689  (simplify
2690   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2691   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2692    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2693     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2695 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2696    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2697    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2698    section that follows this one.
2700    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2701    the following:
2703    - the rule describes an identity
2705    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2706      multiplication
2708    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2709      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2710      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2711      when the operand has that value.)  */
2713 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2714  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2715  (simplify
2716   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2717   (if (!HONOR_SNANS (type))
2718    @0))
2720  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2721  (for root (SQRT CBRT)
2722   (simplify
2723    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2724     (root (mult @0 @1))))
2726  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2727  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2728   (simplify
2729    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2730     (exps (plus @0 @1))))
2732  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2733  (for root (SQRT CBRT)
2734   (simplify
2735    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2736     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2738  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2739  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2740   (simplify
2741    (rdiv @0 (exps:s @1))
2742     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2744  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2745       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2746   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2747   (simplify
2748    (logs (exps @0))
2749    @0)
2750   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2751   (simplify
2752    (exps (logs @0))
2753    @0))
2755  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2756     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2757     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2758  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2759       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2760   (simplify
2761    (logs (exps @0))
2762    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2763     (with {
2764       tree x;
2765       switch (exps)
2766         {
2767         CASE_CFN_EXP:
2768           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2769           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2770           break;
2771         CASE_CFN_EXP2:
2772           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2773           x = build_real (type, dconst2);
2774           break;
2775         CASE_CFN_EXP10:
2776         CASE_CFN_POW10:
2777           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2778           {
2779             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2780             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2781             x = build_real (type, dconst10);
2782           }
2783           break;
2784         default:
2785           gcc_unreachable ();
2786         }
2787       }
2788      (mult (logs { x; }) @0)))))
2790  (for logs (LOG LOG
2791             LOG2 LOG2
2792             LOG10 LOG10)
2793       exps (SQRT CBRT)
2794   (simplify
2795    (logs (exps @0))
2796    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2797     (with {
2798       tree x;
2799       switch (exps)
2800         {
2801         CASE_CFN_SQRT:
2802           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2803           x = build_real (type, dconsthalf);
2804           break;
2805         CASE_CFN_CBRT:
2806           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2807           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2808           break;
2809         default:
2810           gcc_unreachable ();
2811         }
2812       }
2813      (mult { x; } (logs @0))))))
2815  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2816  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2817       pows (POW)
2818   (simplify
2819    (logs (pows @0 @1))
2820    (mult @1 (logs @0))))
2822  (for sqrts (SQRT)
2823       cbrts (CBRT)
2824       pows (POW)
2825       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2826   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2827   (simplify
2828    (sqrts (exps @0))
2829    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2830   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2831   (simplify
2832    (cbrts (exps @0))
2833    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2834   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2835   (simplify
2836    (pows (exps @0) @1)
2837    (exps (mult @0 @1))))
2839  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2840  (for tans (TAN)
2841       atans (ATAN)
2842   (simplify
2843    (tans (atans @0))
2844    @0)))
2846 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2847 (simplify
2848  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
2849  (abs @0))
2851 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2852 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2853  (simplify
2854   (fns (fns @0))
2855   (fns @0)))
2856 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2857 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2858  (simplify
2859   (fns integer_valued_real_p@0)
2860   @0))
2862 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2863 (simplify
2864  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2865  (abs @0))
2867 /* pow(1,x) -> 1.  */
2868 (simplify
2869  (POW real_onep@0 @1)
2870  @0)
2872 (simplify
2873  /* copysign(x,x) -> x.  */
2874  (COPYSIGN @0 @0)
2875  @0)
2877 (simplify
2878  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2879  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2880  (abs @0))
2882 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2883  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2884  (simplify
2885   (scale real_zerop@0 @1)
2886   @0)
2887  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2888  (simplify
2889   (scale @0 integer_zerop@1)
2890   @0)
2891  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2892  (simplify
2893   (scale REAL_CST@0 @1)
2894   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2895    @0)))
2897 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2898    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2900    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2901    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2902    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2903    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2905 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2906  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2907  (simplify
2908   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2909    (SIN @0))
2911  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2912  (simplify
2913   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2914   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2915    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2917  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2918  (simplify
2919   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2920    (TAN @0))
2922  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2923  (simplify
2924   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2925    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2927  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2928  (simplify
2929   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2930   (if (! HONOR_NANS (@0)
2931        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2932    (COS @0)))
2934  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2935  (simplify
2936   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2937   (if (! HONOR_NANS (@0)
2938        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2939    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2941  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2942  (simplify
2943   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2944    (POW @0 (plus @1 @2)))
2946  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2947  (simplify
2948   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2949    (POW (mult @0 @2) @1))
2951  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
2952  (simplify
2953   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
2954    (POWI (mult @0 @2) @1))
2956  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2957  (simplify
2958   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2959   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2960    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2962  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2963  (simplify
2964   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2965    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2967  (for sqrts (SQRT)
2968       cbrts (CBRT)
2969       pows (POW)
2970   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2971   (simplify
2972    (sqrts (sqrts @0))
2973    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2974   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2975   (simplify
2976    (sqrts (cbrts @0))
2977    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2978   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2979   (simplify
2980    (cbrts (sqrts @0))
2981    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2982   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2983   (simplify
2984    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2985    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2986   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2987   (simplify
2988    (sqrts (pows @0 @1))
2989    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2990   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2991   (simplify
2992    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2993    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2994   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2995   (simplify
2996    (pows (sqrts @0) @1)
2997    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2998   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2999   (simplify
3000    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3001    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3002   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3003   (simplify
3004    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3005    (pows @0 (mult @1 @2))))
3007  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3008  (simplify
3009   (CABS (complex @0 @0))
3010   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3012  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3013  (simplify
3014   (HYPOT @0 @0)
3015   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3017  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3018  (for cexps (CEXP)
3019       exps (EXP)
3020       cexpis (CEXPI)
3021   (simplify
3022    (cexps compositional_complex@0)
3023    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3024     (complex
3025      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3026      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3028 (if (canonicalize_math_p ())
3029  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3030  (for floors (FLOOR)
3031       truncs (TRUNC)
3032   (simplify
3033    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3034    (truncs @0))))
3036 (match double_value_p
3037  @0
3038  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3039 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3040             BUILT_IN_FLOORL
3041             BUILT_IN_CEILL
3042             BUILT_IN_ROUNDL
3043             BUILT_IN_NEARBYINTL
3044             BUILT_IN_RINTL)
3045      tos (BUILT_IN_TRUNC
3046           BUILT_IN_FLOOR
3047           BUILT_IN_CEIL
3048           BUILT_IN_ROUND
3049           BUILT_IN_NEARBYINT
3050           BUILT_IN_RINT)
3051  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3052  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3053   (simplify
3054    (froms (convert double_value_p@0))
3055    (convert (tos @0)))))
3057 (match float_value_p
3058  @0
3059  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3060 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3061             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3062             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3063             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3064             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3065             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3066      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3067           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3068           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3069           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3070           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3071           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3072  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3073     if x is a float.  */
3074  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3075       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3076   (simplify
3077    (froms (convert float_value_p@0))
3078    (convert (tos @0)))))
3080 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3081      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3082  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3083  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3084   (simplify
3085    (froms (convert double_value_p@0))
3086    (tos @0))))
3088 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3089             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3090      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3091  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3092     if x is a float.  */
3093  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3094   (simplify
3095    (froms (convert float_value_p@0))
3096    (tos @0))))
3098 (if (canonicalize_math_p ())
3099  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3100  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3101   (simplify
3102    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3103    (fix_trunc @0))))
3105 (if (canonicalize_math_p ())
3106  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3107  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3108            ICEIL LCEIL LLCEIL
3109            IROUND LROUND LLROUND)
3110   (simplify
3111    (fns integer_valued_real_p@0)
3112    (fix_trunc @0)))
3113  (if (!flag_errno_math)
3114   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3115   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3116    (simplify
3117     (rints integer_valued_real_p@0)
3118     (fix_trunc @0)))))
3120 (if (canonicalize_math_p ())
3121  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3122       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3123       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3124   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3125      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3126   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3127        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3128    (simplify
3129     (ifn @0)
3130     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3131   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3132      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3133   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3134        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3135    (simplify
3136     (llfn @0)
3137     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3139 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3140 (simplify
3141  (CPROJ @0)
3142  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3143    @0))
3145 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3146    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3147 (simplify
3148  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3149  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3150   { build_complex_inf (type, false); }))
3152 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3153 (simplify
3154  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3155  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3156   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3158 (for pows (POW)
3159      sqrts (SQRT)
3160      cbrts (CBRT)
3161  (simplify
3162   (pows @0 REAL_CST@1)
3163   (with {
3164     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3165     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3166    }
3167    (switch
3168     /* pow(x,0) -> 1.  */
3169     (if (real_equal (value, &dconst0))
3170      { build_real (type, dconst1); })
3171     /* pow(x,1) -> x.  */
3172     (if (real_equal (value, &dconst1))
3173      @0)
3174     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3175     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3176      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3177     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3178     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3179          && canonicalize_math_p ()
3180          && real_equal (value, &dconsthalf))
3181      (sqrts @0))
3182     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3183     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3184          && canonicalize_math_p ()
3185          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3186              real_equal (value, &tmp)))
3187      (cbrts @0))))))
3189 /* powi(1,x) -> 1.  */
3190 (simplify
3191  (POWI real_onep@0 @1)
3192  @0)
3194 (simplify
3195  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3196  (switch
3197   /* powi(x,0) -> 1.  */
3198   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3199    { build_real (type, dconst1); })
3200   /* powi(x,1) -> x.  */
3201   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3202    @0)
3203   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3204   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3205    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3207 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3209    These are conceptually similar to the transformations performed for
3210    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3211    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3213 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3214    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3215    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3216    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3217    operation and convert the result to the desired type.  */
3218 (for op (plus minus)
3219   (simplify
3220     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
3221     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3222          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3223             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3224          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3225          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3226          /* The precision of the type of each operand must match the
3227             precision of the mode of each operand, similarly for the
3228             result.  */
3229          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3230              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3231          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3232              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3233          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3234          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3235          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3236          && types_match (@0, @1)
3237          && types_match (@0, type))
3238       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3239         (convert (op @0 @1))
3240         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3241          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3243 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3244    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3245    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3246    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3247    arithmetic operation.  */
3248 (for op (minus plus)
3249  (simplify
3250   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3251   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3252        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3253           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3254        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3255        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3256        /* The precision of the type of each operand must match the
3257           precision of the mode of each operand, similarly for the
3258           result.  */
3259        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3260            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3261        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3262            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3263        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3264        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3265        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3266        && types_match (@0, @1)
3267        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3268            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3269        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3270                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3271    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3272     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3273      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3274     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3275      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3276                (convert:utype @4))))))))
3278 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3279    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3280 (for op (lt le gt ge)
3281      ext (min min max max)
3282  (simplify
3283   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3284   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3285        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3286    (op @0 (ext @1 @2)))))
3288 (simplify
3289  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3290  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3291  { integer_zero_node; })
3293 (simplify
3294  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3295  (SIGNBIT @0)
3296  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3297   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3299 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3300 (for cmp (eq ne)
3301  (for op (plus minus)
3302       rop (minus plus)
3303   (simplify
3304    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3305    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3306         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3307         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3308         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3309     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3310      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3311       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3312       (if (single_use (@3))
3313        (cmp @0 { res; }))))))))
3314 (for cmp (lt le gt ge)
3315  (for op (plus minus)
3316       rop (minus plus)
3317   (simplify
3318    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3319    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3320         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3321     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3322      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3323       {
3324         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3325                                 "when simplifying conditional to constant"),
3326                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3327         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3328         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3329         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3330                         != (op == MINUS_EXPR);
3331         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3332       }
3333       (if (single_use (@3))
3334        (with
3335         {
3336           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3337                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3338                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3339                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3340         }
3341         (cmp @0 { res; })))))))))
3343 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3345 (simplify
3346  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3347  (switch
3348   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3349        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3350    (switch
3351     (if (integer_zerop (@2))
3352      (view_convert (realpart @0)))
3353     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3354      (view_convert (imagpart @0)))))
3355   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3356        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3357        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3358        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3359        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3360        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3361             && integer_zerop (@2))
3362            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3363               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3364            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3365                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3366                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3367                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3368                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3369                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3370                                             - TYPE_PRECISION (type))
3371                                          : 0)) == 0)))
3372    (convert @0))))
3374 /* Simplify vector extracts.  */
3376 (simplify
3377  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3378  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3379       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3380           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3381               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3382   (with
3383    {
3384      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3385                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3386      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3387      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3388      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3389      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3390    }
3391    (if (n != 0
3392         && (idx % width) == 0
3393         && (n % width) == 0
3394         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3395     (with
3396      {
3397        idx = idx / width;
3398        n = n / width;
3399        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3400        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3401        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3402          {
3403            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3404            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3405              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3406          }
3407      }
3408      (switch
3409       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3410       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3411        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3412         { build_constructor (type, NULL); }
3413         (with
3414          {
3415            idx /= k;
3416            n /= k;
3417          }
3418          (if (n == 1)
3419           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3420            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3421            { build_zero_cst (type); })
3422           {
3423             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3424             vec_alloc (vals, n);
3425             for (unsigned i = 0;
3426                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3427               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3428                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3429             build_constructor (type, vals);
3430           }))))
3431       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3432       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3433        (switch
3434         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3435          { build_zero_cst (type); })
3436         (if (n == k)
3437          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3438         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3439                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))