PR testsuite/66621
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobbadb80a28a7e1ff77fb0a1d6bc3a4e9ee6747184
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) 2014-2015 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
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    CONSTANT_CLASS_P
32    tree_expr_nonnegative_p)
34 /* Operator lists.  */
35 (define_operator_list tcc_comparison
36   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
37 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
38   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
39 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
40   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
41 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
42   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
45 /* Simplifications of operations with one constant operand and
46    simplifications to constants or single values.  */
48 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
49   (simplify
50     (op @0 integer_zerop)
51     (non_lvalue @0)))
53 /* 0 +p index -> (type)index */
54 (simplify
55  (pointer_plus integer_zerop @1)
56  (non_lvalue (convert @1)))
58 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
59    Likewise if the operands are reversed.  */
60 (simplify
61  (plus:c @0 real_zerop@1)
62  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
63   (non_lvalue @0)))
65 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
66 (simplify
67  (minus @0 real_zerop@1)
68  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
69   (non_lvalue @0)))
71 /* Simplify x - x.
72    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
73    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
74    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
75    is volatile.  */
76 (simplify
77  (minus @0 @0)
78  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
79   { build_zero_cst (type); }))
81 (simplify
82  (mult @0 integer_zerop@1)
83  @1)
85 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
86    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
87    same in modes with signed zeros, since multiplying a
88    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
89 (simplify
90  (mult @0 real_zerop@1)
91  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
92   @1))
94 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
95    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
96 (simplify
97  (mult @0 real_onep)
98  (if (!HONOR_SNANS (element_mode (type))
99       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
100           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
104 (simplify
105  (mult @0 real_minus_onep)
106   (if (!HONOR_SNANS (element_mode (type))
107        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
108            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
109    (negate @0)))
111 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
112    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
113 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
114   (simplify
115     (op @0 integer_onep)
116     (non_lvalue @0)))
118 /* X / -1 is -X.  */
119 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
120  (simplify
121    (div @0 integer_minus_onep@1)
122    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
123     (negate @0))))
125 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
126    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
127 (simplify
128  (floor_div @0 @1)
129  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
130       && TYPE_UNSIGNED (type))
131   (trunc_div @0 @1)))
133 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
134    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
135 (for div (trunc_div exact_div)
136  (simplify
137   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
138   (with {
139     bool overflow_p;
140     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
141    }
142    (if (!overflow_p)
143     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))
144    (if (overflow_p
145         && (TYPE_UNSIGNED (type)
146             || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)))
147     { build_zero_cst (type); }))))
149 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
150    NaNs or Infinities.  */
151 (simplify
152  (rdiv @0 @0)
153  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
154       && ! HONOR_NANS (type)
155       && ! HONOR_INFINITIES (element_mode (type)))
156   { build_one_cst (type); }))
158 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
159    NaNs or Infinities.  */
160 (simplify
161  (rdiv:c @0 (negate @0))
162  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
163       && ! HONOR_NANS (type)
164       && ! HONOR_INFINITIES (element_mode (type)))
165   { build_minus_one_cst (type); }))
167 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
168 (simplify
169  (rdiv @0 real_onep)
170  (if (!HONOR_SNANS (element_mode (type)))
171   (non_lvalue @0)))
173 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
174 (simplify
175  (rdiv @0 real_minus_onep)
176  (if (!HONOR_SNANS (element_mode (type)))
177   (negate @0)))
179 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
180    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
181    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
182    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
183    tell if it is or not in a portable manner.  */
184 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
185  (simplify
186   (rdiv @0 cst@1)
187   (if (optimize)
188    (if (flag_reciprocal_math
189         && !real_zerop (@1))
190     (with
191      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
192      (if (tem)
193       (mult @0 { tem; } ))))
194    (if (cst != COMPLEX_CST)
195     (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
196      (if (inverse)
197       (mult @0 { inverse; } )))))))
199 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
200    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
201 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
202  /* 0 % X is always zero.  */
203  (simplify
204   (mod integer_zerop@0 @1)
205   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
206   (if (!integer_zerop (@1))
207    @0))
208  /* X % 1 is always zero.  */
209  (simplify
210   (mod @0 integer_onep)
211   { build_zero_cst (type); })
212  /* X % -1 is zero.  */
213  (simplify
214   (mod @0 integer_minus_onep@1)
215   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
216    { build_zero_cst (type); }))
217  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
218  (simplify
219   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
220   @2))
222 /* X % -C is the same as X % C.  */
223 (simplify
224  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
225   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
226        && !TREE_OVERFLOW (@1)
227        && wi::neg_p (@1)
228        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
229        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
230        && !sign_bit_p (@1, @1))
231    (trunc_mod @0 (negate @1))))
233 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
234 (simplify
235  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
236  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
237       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
238       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
239   (trunc_mod @0 (convert @1))))
241 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
242    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
243    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
244    to A & ((C << N) - 1).  */
245 (match (power_of_two_cand @1)
246  INTEGER_CST@1)
247 (match (power_of_two_cand @1)
248  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
249 (for mod (trunc_mod floor_mod)
250  (simplify
251   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
252   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
253         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
254         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
255         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
256    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
258 /* X % Y is smaller than Y.  */
259 (for cmp (lt ge)
260  (simplify
261   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
262   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
263    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
264 (for cmp (gt le)
265  (simplify
266   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
267   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
268    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
270 /* x | ~0 -> ~0  */
271 (simplify
272   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
273   @1)
275 /* x & 0 -> 0  */
276 (simplify
277   (bit_and @0 integer_zerop@1)
278   @1)
280 /* x ^ x -> 0 */
281 (simplify
282   (bit_xor @0 @0)
283   { build_zero_cst (type); })
285 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
286 (simplify
287   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
288   (bit_not @0))
290 /* x & ~0 -> x  */
291 (simplify
292  (bit_and @0 integer_all_onesp)
293   (non_lvalue @0))
295 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
296 (for bitop (bit_and bit_ior)
297  (simplify
298   (bitop @0 @0)
299   (non_lvalue @0)))
301 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
302 (simplify
303  (plus:c @0 (bit_and@2 @0 integer_onep@1))
304  (if (single_use (@2))
305   (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1))))
307 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
308 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
309 (for bitop (bit_and bit_ior)
310  (simplify
311   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:c@2 @0 @1)))
312    (if (single_use (@2))
313     (bitop @0 (bit_not @1)))))
315 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
316 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
317 (for bitop (bit_and bit_ior)
318      rbitop (bit_ior bit_and)
319  (simplify
320   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
321   (bitop @1 @2)))
323 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
324 (simplify
325  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
326  (bit_xor @0 @1))
328 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
329 (simplify
330  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
331  (bit_and @0 @1))
333 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
334 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
335 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
336 (for op (plus bit_ior bit_xor)
337  (simplify
338   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
339   (bit_ior @0 @1)))
341 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
342 (simplify
343  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
344  (plus @0 @1))
346 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
347 (simplify
348  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
349  (bit_and @0 @1))
351 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
352 (simplify
353  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
354  (bit_xor @0 @1))
356 (simplify
357  (abs (negate @0))
358  (abs @0))
359 (simplify
360  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
361  @0)
364 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
365    when profitable.
366    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
367    binary operation result instead of to the operands.  This allows
368    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
369    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
370 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
371  (simplify
372   (bitop (convert @0) (convert? @1))
373   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
374          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
375          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
376         || types_match (@0, @1))
377        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
378           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
379           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
380           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
381           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
382        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
383        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
384               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
385            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
386            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
387               mode.  */
388            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
389            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
390               of its mode.  */
391            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
392    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
394 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
395 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
396  (simplify
397   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
398   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
400 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
401 (simplify
402   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
403   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
405 /* Combine successive equal operations with constants.  */
406 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
407  (simplify
408   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
409   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
411 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
412    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
413 (match truth_valued_p
414  @0
415  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
416 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
417  (match truth_valued_p
418   (op @0 @1)))
419 (match truth_valued_p
420   (truth_not @0))
422 (match (logical_inverted_value @0)
423  (bit_not truth_valued_p@0))
424 (match (logical_inverted_value @0)
425  (eq @0 integer_zerop))
426 (match (logical_inverted_value @0)
427  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
428 (match (logical_inverted_value @0)
429  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
431 /* X & !X -> 0.  */
432 (simplify
433  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
434  { build_zero_cst (type); })
435 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
436 (for op (bit_ior bit_xor)
437  (simplify
438   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
439   { constant_boolean_node (true, type); }))
441 (for bitop (bit_and bit_ior)
442      rbitop (bit_ior bit_and)
443   /* (x | y) & x -> x */
444   /* (x & y) | x -> x */
445  (simplify
446   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
447   @0)
448  /* (~x | y) & x -> x & y */
449  /* (~x & y) | x -> x | y */
450  (simplify
451   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
452   (bitop @0 @1)))
454 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
455    then try to simplify:
457    (~X & Y) -> X < Y
458    (X & ~Y) -> Y < X
459    (~X | Y) -> X <= Y
460    (X | ~Y) -> Y <= X
462    But only do this if our result feeds into a comparison as
463    this transformation is not always a win, particularly on
464    targets with and-not instructions.
465    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
466 (simplify
467   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
468   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
469        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
470    (lt @0 @1)))
471 (simplify
472   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
473   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
474        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
475    (le @0 @1)))
477 /* ~~x -> x */
478 (simplify
479   (bit_not (bit_not @0))
480   @0)
482 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
483 (simplify
484   (bit_ior:c (bit_and:c@3 @0 (bit_not @2)) (bit_and:c@4 @1 @2))
485   (if (single_use (@3) && single_use (@4))
486    (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0)))
489 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
490 (simplify
491   (pointer_plus (pointer_plus@2 @0 @1) @3)
492   (if (single_use (@2))
493    (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
495 /* Pattern match
496      tem1 = (long) ptr1;
497      tem2 = (long) ptr2;
498      tem3 = tem2 - tem1;
499      tem4 = (unsigned long) tem3;
500      tem5 = ptr1 + tem4;
501    and produce
502      tem5 = ptr2;  */
503 (simplify
504   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
505   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
506   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
507        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
508             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
509    @1))
511 /* Pattern match
512      tem = (sizetype) ptr;
513      tem = tem & algn;
514      tem = -tem;
515      ... = ptr p+ tem;
516    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
517      ... = ptr & ~algn;  */
518 (simplify
519   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
520   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
521    (bit_and @0 { algn; })))
524 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
525 (if (!TYPE_SATURATING (type))
527  /* Contract negates.  */
528  /* A + (-B) -> A - B */
529  (simplify
530   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
531   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
532   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
533        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
534        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
535    (minus (convert @0) (convert @1))))
536  /* A - (-B) -> A + B */
537  (simplify
538   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
539   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
540        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
541        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
542    (plus (convert @0) (convert @1))))
543  /* -(-A) -> A */
544  (simplify
545   (negate (convert? (negate @1)))
546   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
547        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
548    (convert @1)))
550  /* We can't reassociate floating-point or fixed-point plus or minus
551     because of saturation to +-Inf.  */
552  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
554   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
555      irrespective of overflow issues.  */
556   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
557   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
558   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
559   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
560   (simplify
561     (minus (plus:c @0 @1) @0)
562     @1)
563   (simplify
564     (minus (minus @0 @1) @0)
565     (negate @1))
566   (simplify
567     (plus:c (minus @0 @1) @1)
568     @0)
569   (simplify
570    (minus @0 (plus:c @0 @1))
571    (negate @1))
572   (simplify
573    (minus @0 (minus @0 @1))
574    @1)
576   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
577   (for outer_op (plus minus)
578    (for inner_op (plus minus)
579     (simplify
580      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
581      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
582         as we would introduce undefined overflow, for example
583         with (a - 1) + INT_MIN.  */
584      (with { tree cst = fold_binary (outer_op == inner_op
585                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
586       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
587        (inner_op @0 { cst; } ))))))
589   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
590   (for outer_op (plus minus)
591    (simplify
592     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
593     (with { tree cst = fold_binary (outer_op, type, @1, @2); }
594      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
595       (minus { cst; } @0)))))
597   /* ~A + A -> -1 */
598   (simplify
599    (plus:c (bit_not @0) @0)
600    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
601     { build_all_ones_cst (type); }))
603   /* ~A + 1 -> -A */
604   (simplify
605    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
606    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
607     (negate (convert @0))))
609   /* -A - 1 -> ~A */
610   (simplify
611    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
612    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
613         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
614     (bit_not (convert @0))))
616   /* -1 - A -> ~A */
617   (simplify
618    (minus integer_all_onesp @0)
619    (bit_not @0))
621   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
622   (for add (plus pointer_plus)
623    (simplify
624     (minus (convert (add @0 @1))
625      (convert @0))
626     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
627          /* For integer types, if A has a smaller type
628             than T the result depends on the possible
629             overflow in P + A.
630             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
631             However, if an overflow in P + A would cause
632             undefined behavior, we can assume that there
633             is no overflow.  */
634          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
635              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
636          /* For pointer types, if the conversion of A to the
637             final type requires a sign- or zero-extension,
638             then we have to punt - it is not defined which
639             one is correct.  */
640          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
641              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
642              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
643      (convert @1))))))
646 /* Simplifications of MIN_EXPR and MAX_EXPR.  */
648 (for minmax (min max)
649  (simplify
650   (minmax @0 @0)
651   @0))
652 (simplify
653  (min @0 @1)
654  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
655       && TYPE_MIN_VALUE (type)
656       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
657   @1))
658 (simplify
659  (max @0 @1)
660  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
661       && TYPE_MAX_VALUE (type)
662       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
663   @1))
666 /* Simplifications of shift and rotates.  */
668 (for rotate (lrotate rrotate)
669  (simplify
670   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
671   @0))
673 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
674 (simplify
675  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
676  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
677       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
678   @0))
680 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
681  (simplify
682   (shiftrotate @0 integer_zerop)
683   (non_lvalue @0))
684  (simplify
685   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
686   @0)
687  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
688     if vector2 is uniform.  */
689  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
690   (simplify
691    (shiftrotate @0 vec@1)
692    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
693     (if (tem)
694      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
696 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
697    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
698 (simplify
699  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
700  (rrotate @0 { fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
701                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
702                                            element_precision (type)), @1); }))
704 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
705    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
706 (for cmp (ne eq)
707      icmp (eq ne)
708  (simplify
709   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
710   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
712 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
713    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
714    if CST2 != 0.  */
715 (for cmp (ne eq)
716  (simplify
717   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
718   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
719    (if (cand < 0
720         || (!integer_zerop (@2)
721             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
722     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
723    (if (!integer_zerop (@2)
724         && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
725     (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); })))))
727 /* Simplifications of conversions.  */
729 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
730 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
731  (simplify
732   (cvt @0)
733   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
734        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
735    @0)))
737 /* Contract view-conversions.  */
738 (simplify
739   (view_convert (view_convert @0))
740   (view_convert @0))
742 /* For integral conversions with the same precision or pointer
743    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
744 (simplify
745   (view_convert @0)
746   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
747        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
748        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
749    (convert @0)))
751 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
752 (simplify
753   (view_convert (convert@0 @1))
754   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
755        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
756        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
757        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
758    (view_convert @1)))
760 /* Re-association barriers around constants and other re-association
761    barriers can be removed.  */
762 (simplify
763  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
764  @0)
765 (simplify
766  (paren (paren@1 @0))
767  @1)
769 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
770 (for ocvt (convert float fix_trunc)
771  (for icvt (convert float)
772   (simplify
773    (ocvt (icvt@1 @0))
774    (with
775     {
776       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
777       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
778       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
779       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
780       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
781       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
782       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
783       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
784       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
785       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
786       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
787       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
788       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
789       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
790       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
791       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
792       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
793       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
794       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
795       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
796     }
797    /* In addition to the cases of two conversions in a row
798       handled below, if we are converting something to its own
799       type via an object of identical or wider precision, neither
800       conversion is needed.  */
801    (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
802          || (GENERIC
803              && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
804         && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
805             || (inter_float && final_float))
806         && inter_prec >= final_prec)
807     (ocvt @0))
809    /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
810       float or both integer, we don't need the middle conversion if the
811       former is wider than the latter and doesn't change the signedness
812       (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
813       then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
814       final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
815    (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
816         && (final_int || final_float)
817         && inter_prec >= inside_prec
818         && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
819         && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
820               && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
821     (ocvt @0))
823    /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
824       replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
825       final conversion does not change precision we can drop the
826       intermediate conversion.  */
827    (if (inside_int && inter_int && final_int
828         && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
829              && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
830             || final_prec == inter_prec))
831     (ocvt @0))
833    /* Two conversions in a row are not needed unless:
834         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
835         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
836         - the intermediate type is narrower than both initial and
837           final, or
838         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
839           and the outermost type is wider than the intermediate, or
840         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
841           intermediate and final types differ, or
842         - the final type is a pointer type and the precisions of the
843           initial and intermediate types differ.  */
844    (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
845         && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
846         && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
847         && ! (inside_int && inter_int
848               && inter_unsignedp != inside_unsignedp
849               && inter_prec < final_prec)
850         && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
851             == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
852         && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
853         && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
854         && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
855               && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
856     (ocvt @0))
858    /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
859       canonicalized as bitwise and of a mask.  */
860    (if (final_int && inter_int && inside_int
861         && final_prec == inside_prec
862         && final_prec > inter_prec
863         && inter_unsignedp)
864     (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
865                              (inside_type,
866                               wi::mask (inter_prec, false,
867                                         TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
869    /* If we are converting an integer to a floating-point that can
870       represent it exactly and back to an integer, we can skip the
871       floating-point conversion.  */
872    (if (GIMPLE /* PR66211 */
873         && inside_int && inter_float && final_int &&
874         (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
875         >= inside_prec - !inside_unsignedp)
876     (convert @0))))))
878 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
879    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
880    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
881 (simplify
882   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
883   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
884        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
885        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
886        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
887                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
888    (convert @0)))
891 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
892 (simplify
893   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
894   /* Look through a sign-changing conversion.  */
895   (convert @0))
897 /* Canonicalization of binary operations.  */
899 /* Convert X + -C into X - C.  */
900 (simplify
901  (plus @0 REAL_CST@1)
902  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
903   (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, type, @1); }
904    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
905     (minus @0 { tem; })))))
907 /* Convert x+x into x*2.0.  */
908 (simplify
909  (plus @0 @0)
910  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
911   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
913 (simplify
914  (minus integer_zerop @1)
915  (negate @1))
917 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
918    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
919    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
920 (simplify
921  (minus real_zerop@0 @1)
922  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
923   (negate @1)))
925 /* Transform x * -1 into -x.  */
926 (simplify
927  (mult @0 integer_minus_onep)
928  (negate @0))
930 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
931 (simplify
932  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
933  @0)
934 (simplify
935  (realpart (complex @0 @1))
936  @0)
937 (simplify
938  (imagpart (complex @0 @1))
939  @1)
942 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
943 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
944  (simplify
945   (bswap (bswap @0))
946   @0)
947  (simplify
948   (bswap (bit_not (bswap @0)))
949   (bit_not @0))
950  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
951   (simplify
952    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
953    (bitop @0 (bswap @1)))))
956 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
958 /* Simplify constant conditions.
959    Only optimize constant conditions when the selected branch
960    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
961    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
962    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
963    this one as we depend on doing this transform before possibly
964    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
965    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
966    genmatch cannot handle.  */
967 (simplify
968  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
969  (if (integer_zerop (@0)
970       && (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
971           || VOID_TYPE_P (type)))
972   @2)
973  (if (!integer_zerop (@0)
974       && (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
975           || VOID_TYPE_P (type)))
976   @1))
977 (simplify
978  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
979  (if (integer_all_onesp (@0))
980   @1)
981  (if (integer_zerop (@0))
982   @2))
984 (for cnd (cond vec_cond)
985  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
986  (simplify
987   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
988   (cnd @0 @1 @3))
989  (simplify
990   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
991   (cnd @0 @1 @3))
993  /* A ? B : B -> B.  */
994  (simplify
995   (cnd @0 @1 @1)
996   @1)
998  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
999  (simplify
1000   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1001   (cnd @0 @2 @1)))
1004 /* Simplifications of comparisons.  */
1006 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1007    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1008    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1009    that with expression code iteration.  */
1010 (for cmp (tcc_comparison)
1011      icmp (inverted_tcc_comparison)
1012      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1013  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1014     and handle some more cases by using
1015       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1016     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1017     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1018  (simplify
1019   (bit_not (cmp @0 @1))
1020   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1021        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1022    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1023       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1024       a computed operator in the replacement tree thus we have
1025       to play the trick below.  */
1026    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1027              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1028     (if (ic == icmp)
1029      (icmp @0 @1))
1030     (if (ic == ncmp)
1031      (ncmp @0 @1)))))
1032  (simplify
1033   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1034   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1035             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1036    (if (ic == icmp)
1037     (icmp @0 @1))
1038    (if (ic == ncmp)
1039     (ncmp @0 @1)))))
1041 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
1042 (simplify
1043  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
1044  (if (types_match (@0, @1))
1045   (unordered @0 @1)))
1046 (simplify
1047  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
1048  (if (types_match (@0, @1))
1049   (ordered @0 @1)))
1050 (simplify
1051  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
1052  @2)
1053 (simplify
1054  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
1055  @2)
1057 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
1058 (for cmp (tcc_comparison)
1059      scmp (swapped_tcc_comparison)
1060  (simplify
1061   (cmp (negate @0) (negate @1))
1062   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1063        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1064            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1065    (scmp @0 @1)))
1066  (simplify
1067   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1068   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1069        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1070            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1071    (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
1072     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1073      (scmp @0 { tem; }))))))
1075 /* Simplification of math builtins.  */
1077 (define_operator_list LOG BUILT_IN_LOGF BUILT_IN_LOG BUILT_IN_LOGL)
1078 (define_operator_list EXP BUILT_IN_EXPF BUILT_IN_EXP BUILT_IN_EXPL)
1079 (define_operator_list LOG2 BUILT_IN_LOG2F BUILT_IN_LOG2 BUILT_IN_LOG2L)
1080 (define_operator_list EXP2 BUILT_IN_EXP2F BUILT_IN_EXP2 BUILT_IN_EXP2L)
1081 (define_operator_list LOG10 BUILT_IN_LOG10F BUILT_IN_LOG10 BUILT_IN_LOG10L)
1082 (define_operator_list EXP10 BUILT_IN_EXP10F BUILT_IN_EXP10 BUILT_IN_EXP10L)
1083 (define_operator_list POW BUILT_IN_POWF BUILT_IN_POW BUILT_IN_POWL)
1084 (define_operator_list POW10 BUILT_IN_POW10F BUILT_IN_POW10 BUILT_IN_POW10L)
1085 (define_operator_list SQRT BUILT_IN_SQRTF BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTL)
1086 (define_operator_list CBRT BUILT_IN_CBRTF BUILT_IN_CBRT BUILT_IN_CBRTL)
1089 /* fold_builtin_logarithm */
1090 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
1091  /* Special case, optimize logN(expN(x)) = x.  */
1092  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
1093       exps (EXP EXP2 EXP10)
1094   (simplify
1095    (logs (exps @0))
1096     @0))
1097  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
1098     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
1099     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
1100  (for logs (LOG LOG LOG LOG
1101             LOG2 LOG2 LOG2 LOG2
1102             LOG10 LOG10 LOG10 LOG10)
1103       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
1104   (simplify
1105    (logs (exps @0))
1106    (with {
1107      tree x;
1108      switch (exps)
1109        {
1110        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
1111          /* Prepare to do logN(exp(exponent) -> exponent*logN(e).  */
1112          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
1113                                                     dconst_e ()));
1114          break;
1115        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
1116          /* Prepare to do logN(exp2(exponent) -> exponent*logN(2).  */
1117          x = build_real (type, dconst2);
1118          break;
1119        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
1120        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
1121          /* Prepare to do logN(exp10(exponent) -> exponent*logN(10).  */
1122          {
1123            REAL_VALUE_TYPE dconst10;
1124            real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
1125            x = build_real (type, dconst10);
1126          }
1127          break;
1128        }
1129      }
1130     (mult (logs { x; }) @0))))
1131  (for logs (LOG LOG
1132             LOG2 LOG2
1133             LOG10 LOG10)
1134       exps (SQRT CBRT)
1135   (simplify
1136    (logs (exps @0))
1137    (with {
1138      tree x;
1139      switch (exps)
1140        {
1141        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
1142          /* Prepare to do logN(sqrt(x) -> 0.5*logN(x).  */
1143          x = build_real (type, dconsthalf);
1144          break;
1145        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
1146          /* Prepare to do logN(cbrt(x) -> (1/3)*logN(x).  */
1147          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
1148                                                     dconst_third ()));
1149          break;
1150        }
1151      }
1152     (mult { x; } (logs @0)))))
1153  /* logN(pow(x,exponent) -> exponent*logN(x).  */
1154  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
1155       pows (POW)
1156   (simplify
1157    (logs (pows @0 @1))
1158    (mult @1 (logs @0)))))
1160 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
1162    These are conceptually similar to the transformations performed for
1163    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
1164    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
1166 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
1167    both operands are widening conversions from the same type as the outer
1168    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
1169    unsigned type (to avoid introducing undefined behaviour), perform the
1170    operation and convert the result to the desired type.  */
1171 (for op (plus minus)
1172   (simplify
1173     (convert (op@4 (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
1174     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1175          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
1176             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
1177          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1178          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1179          /* The precision of the type of each operand must match the
1180             precision of the mode of each operand, similarly for the
1181             result.  */
1182          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1183              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1184          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1185              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1186          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1187          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
1188          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1189          && types_match (@0, @1)
1190          && types_match (@0, type)
1191          && single_use (@4))
1192       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1193         (convert (op @0 @1)))
1194       (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1195         (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))
1197 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
1198    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
1199    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
1200    to unsigned types to avoid introducing undefined behaviour for the
1201    arithmetic operation.  */
1202 (for op (minus plus)
1203   (simplify
1204     (bit_and (op@5 (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
1205     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1206          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
1207             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
1208          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1209          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1210          /* The precision of the type of each operand must match the
1211             precision of the mode of each operand, similarly for the
1212             result.  */
1213          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1214              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1215          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1216              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1217          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1218          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
1219          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1220          && types_match (@0, @1)
1221          && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
1222              <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1223          && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1224              || tree_int_cst_sgn (@4) >= 0)
1225          && single_use (@5))
1226       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1227         (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
1228           (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4)))))
1229       (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1230         (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
1231                           (convert:utype @4)))))))