x86: Tune Skylake, Cannonlake and Icelake as Haswell
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobcb7317d0fcab155ac1c249a8d3be351b8a5de4b7
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) 2014-2018 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    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
87                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
88       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
89 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
90 (match (nop_convert @0)
91  @0) 
93 /* Simplifications of operations with one constant operand and
94    simplifications to constants or single values.  */
96 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
97   (simplify
98     (op @0 integer_zerop)
99     (non_lvalue @0)))
101 /* 0 +p index -> (type)index */
102 (simplify
103  (pointer_plus integer_zerop @1)
104  (non_lvalue (convert @1)))
106 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
107 (simplify
108  (pointer_diff @0 integer_zerop)
109  (convert @0))
111 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
112    Likewise if the operands are reversed.  */
113 (simplify
114  (plus:c @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
119 (simplify
120  (minus @0 real_zerop@1)
121  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
122   (non_lvalue @0)))
124 /* Simplify x - x.
125    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
126    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
127    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
128    is volatile.  */
129 (simplify
130  (minus @0 @0)
131  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
132   { build_zero_cst (type); }))
133 (simplify
134  (pointer_diff @@0 @0)
135  { build_zero_cst (type); })
137 (simplify
138  (mult @0 integer_zerop@1)
139  @1)
141 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
142    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
143    same in modes with signed zeros, since multiplying a
144    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
145 (simplify
146  (mult @0 real_zerop@1)
147  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
148   @1))
150 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
151    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
152 (simplify
153  (mult @0 real_onep)
154  (if (!HONOR_SNANS (type)
155       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
156           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
157   (non_lvalue @0)))
159 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
160 (simplify
161  (mult @0 real_minus_onep)
162   (if (!HONOR_SNANS (type)
163        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
164            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
165    (negate @0)))
167 (for cmp (gt ge lt le)
168      outp (convert convert negate negate)
169      outn (negate negate convert convert)
170  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
172  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
174  (simplify
175   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
176   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
177        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
178    (switch
179     (if (types_match (type, float_type_node))
180      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
181     (if (types_match (type, double_type_node))
182      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
183     (if (types_match (type, long_double_type_node))
184      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
185  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
187  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
189  (simplify
190   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
191   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
192        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
193    (switch
194     (if (types_match (type, float_type_node))
195      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
196     (if (types_match (type, double_type_node))
197      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
198     (if (types_match (type, long_double_type_node))
199      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
201 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
202 (simplify
203  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
204  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (abs @0)))
207 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
208 (simplify
209  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
210  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
211   (negate (abs @0))))
213 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
214 (simplify
215  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
216  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
217   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
219 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
220 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
221   (simplify
222     (op @0 integer_onep)
223     (non_lvalue @0)))
225 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
226    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
227    toward zero.
228    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
229 (simplify
230  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
231  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
232       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
234           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
235   (rshift @0 @2)))
237 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
238    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
239    traps enables better optimizations than these anyway.  */
240 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
241  /* 0 / X is always zero.  */
242  (simplify
243   (div integer_zerop@0 @1)
244   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
245   (if (!integer_zerop (@1))
246    @0))
247   /* X / -1 is -X.  */
248  (simplify
249    (div @0 integer_minus_onep@1)
250    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
251     (negate @0)))
252  /* X / X is one.  */
253  (simplify
254   (div @0 @0)
255   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
256      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
257   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
258    { build_one_cst (type); }))
259  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
260  (simplify
261    (div:C @0 (abs @0))
262    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
264     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
265           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
266  /* X / -X is -1.  */
267  (simplify
268    (div:C @0 (negate @0))
269    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
270         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
271     { build_minus_one_cst (type); })))
273 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
274    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
275 (simplify
276  (floor_div @0 @1)
277  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
278       && TYPE_UNSIGNED (type))
279   (trunc_div @0 @1)))
281 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
282    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
283 (for div (trunc_div exact_div)
284  (simplify
285   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
286   (with {
287     bool overflow_p;
288     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
289                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
290    }
291    (if (!overflow_p)
292     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
293     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
294          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
295      { build_zero_cst (type); })))))
297 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
298    overflow is different.  */
299 (simplify
300  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
301  (with {
302    bool overflow_p;
303    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
304                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
305   }
306   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
307      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
308   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
309    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
311 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv @0 @0)
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_one_cst (type); }))
320 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
321    NaNs or Infinities.  */
322 (simplify
323  (rdiv:C @0 (negate @0))
324  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
325       && ! HONOR_NANS (type)
326       && ! HONOR_INFINITIES (type))
327   { build_minus_one_cst (type); }))
329 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
330 (simplify
331  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
332   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
333        && ! HONOR_NANS (type)
334        && ! HONOR_INFINITIES (type))
335    (switch
336     (if (types_match (type, float_type_node))
337      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
338     (if (types_match (type, double_type_node))
339      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
340     (if (types_match (type, long_double_type_node))
341      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
343 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
344 (simplify
345  (rdiv @0 real_onep)
346  (if (!HONOR_SNANS (type))
347   (non_lvalue @0)))
349 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
350 (simplify
351  (rdiv @0 real_minus_onep)
352  (if (!HONOR_SNANS (type))
353   (negate @0)))
355 (if (flag_reciprocal_math)
356  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
357  (simplify
358   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
359   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
361  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
362  (simplify
363   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
364   (with
365    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
366    (if (tem)
367     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
369  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
370  (simplify
371   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
372    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
374 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
375 (simplify
376  (rdiv @0 (negate @1))
377  (rdiv (negate @0) @1))
379 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
380 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
381  (simplify
382   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
383   (if (integer_pow2p (@2)
384        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
385        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
386        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
387    (rshift (convert @0)
388            { build_int_cst (integer_type_node,
389                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
391 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
392    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
393    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
394    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
395    tell if it is or not in a portable manner.  */
396 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
397  (simplify
398   (rdiv @0 cst@1)
399   (if (optimize)
400    (if (flag_reciprocal_math
401         && !real_zerop (@1))
402     (with
403      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
404      (if (tem)
405       (mult @0 { tem; } )))
406     (if (cst != COMPLEX_CST)
407      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
408       (if (inverse)
409        (mult @0 { inverse; } ))))))))
411 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
412  /* 0 % X is always zero.  */
413  (simplify
414   (mod integer_zerop@0 @1)
415   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
416   (if (!integer_zerop (@1))
417    @0))
418  /* X % 1 is always zero.  */
419  (simplify
420   (mod @0 integer_onep)
421   { build_zero_cst (type); })
422  /* X % -1 is zero.  */
423  (simplify
424   (mod @0 integer_minus_onep@1)
425   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
426    { build_zero_cst (type); }))
427  /* X % X is zero.  */
428  (simplify
429   (mod @0 @0)
430   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
431   (if (!integer_zerop (@0))
432    { build_zero_cst (type); }))
433  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
434  (simplify
435   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
436   @2)
437  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
438  (simplify
439   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
440   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
441        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
442        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
443                              TYPE_SIGN (type)))
444    { build_zero_cst (type); })))
446 /* X % -C is the same as X % C.  */
447 (simplify
448  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
449   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
450        && !TREE_OVERFLOW (@1)
451        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
452        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
453        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
454        && !sign_bit_p (@1, @1))
455    (trunc_mod @0 (negate @1))))
457 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
458 (simplify
459  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
461       && !TYPE_UNSIGNED (type)
462       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
464       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
465          Y might be -1, because we would then change valid
466          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
467       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
468           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
469                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
470   (trunc_mod @0 (convert @1))))
472 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
473 (simplify
474  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
475  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
476   (convert (trunc_mod @0 @1))))
478 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
479    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
480    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
481    to A & ((C << N) - 1).  */
482 (match (power_of_two_cand @1)
483  INTEGER_CST@1)
484 (match (power_of_two_cand @1)
485  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
486 (for mod (trunc_mod floor_mod)
487  (simplify
488   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
489   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
490         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
491         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
492         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
493    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
495 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
496 (simplify
497  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
498  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
500                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
501                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
502                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
504 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
505 (simplify
506  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
507  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
508   (bit_and @0 (negate @1))))
510 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
511 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
512  (simplify
513   (div (mult:c @0 @1) @1)
514   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
515        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
516    @0)))
518 (for op (negate abs)
519  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
520  (for coss (COS COSH)
521   (simplify
522    (coss (op @0))
523     (coss @0)))
524  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
525  (for pows (POW)
526   (simplify
527    (pows (op @0) REAL_CST@1)
528    (with { HOST_WIDE_INT n; }
529     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
530      (pows @0 @1)))))
531  /* Likewise for powi.  */
532  (for pows (POWI)
533   (simplify
534    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
535    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
536     (pows @0 @1))))
537  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
538  (for hypots (HYPOT)
539   (simplify
540    (hypots (op @0) @1)
541    (hypots @0 @1))
542   (simplify
543    (hypots @0 (op @1))
544    (hypots @0 @1)))
545  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
546  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
547   (simplify
548    (copysigns (op @0) @1)
549    (copysigns @0 @1))))
551 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
552 (simplify
553  (mult (abs@1 @0) @1)
554  (mult @0 @0))
556 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557 (for coss (COS COSH)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  (simplify
560   (coss (copysigns @0 @1))
561    (coss @0)))
563 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
564 (for pows (POW)
565      copysigns (COPYSIGN)
566  (simplify
567   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
568   (with { HOST_WIDE_INT n; }
569    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
570     (pows @0 @1)))))
571 /* Likewise for powi.  */
572 (for pows (POWI)
573      copysigns (COPYSIGN)
574  (simplify
575   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
576   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
577    (pows @0 @1))))
579 (for hypots (HYPOT)
580      copysigns (COPYSIGN)
581  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
582  (simplify
583   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
584   (hypots @0 @2))
585  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
586  (simplify
587   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
588   (hypots @0 @1)))
590 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
591 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
592  (simplify
593   (copysigns @0 REAL_CST@1)
594   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
595    (negate (abs @0))
596    (abs @0))))
598 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
599 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
600  (simplify
601   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
602   (copysigns @0 @2)))
604 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
605 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
606  (simplify
607   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
608   (mult @0 @0)))
610 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
611 (for ccoss (CCOS CCOSH)
612  (simplify
613   (ccoss (negate @0))
614    (ccoss @0)))
616 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
617 (for ops (conj negate)
618  (for cabss (CABS)
619   (simplify
620    (cabss (ops @0))
621    (cabss @0))))
623 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
624 (simplify
625  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
626   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
627        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
628    (lshift @0 @2)))
630 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
631    into ((1 << C) >> x). */
632 (simplify
633  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
634   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
635        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
636        && single_use (@1))
637    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
638      (rshift (lshift @0 @2) @3)
639    (with
640     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
641     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
643 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
644 (simplify
645  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
646   (if (flag_associative_math
647        && single_use (@3))
648    (with
649     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
650     (if (tem)
651      (rdiv { tem; } @1)))))
653 /* Simplify ~X & X as zero.  */
654 (simplify
655  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
656   { build_zero_cst (type); })
658 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
659 (simplify
660   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
661   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
662     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
664 (for bitop (bit_and bit_ior)
665      cmp (eq ne)
666  /* PR35691: Transform
667     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
668     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
669  (simplify
670   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
672         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
673         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
674     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
675  /* Transform:
676     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
677     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
678  (simplify
679   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
681         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
682         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
683     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
685 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
686 (simplify
687  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
688   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
689 (simplify
690  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
691  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
692   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
694 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
695 (simplify
696  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
697   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
699 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
700 (for op (bit_ior bit_xor plus)
701  (simplify
702   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
703    (bit_xor @0 @1))
704  (simplify
705   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
706   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
707    (bit_xor @0 @1))))
709 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
710 (simplify
711   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
712   (bit_ior @0 @1))
714 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
715 (simplify
716  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
717  @2)
719 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
720 (simplify
721  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
722  (bit_not (bit_and @0 @1)))
724 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
725 (simplify
726  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
727  (bit_and @0 @1))
729 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
730 (simplify
731  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
732  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
734 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
735 (for op (bit_and bit_xor)
736  (simplify
737   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
738   @2))
740 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
741 (simplify
742  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
743  @2)
745 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
746 (simplify
747  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
748  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
750 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
751 #if GIMPLE
752 (simplify
753  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
754  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
755       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
756   (bit_xor @0 @1)))
757 #endif
759 /* X % Y is smaller than Y.  */
760 (for cmp (lt ge)
761  (simplify
762   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
763   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
764    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
765 (for cmp (gt le)
766  (simplify
767   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
769    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
771 /* x | ~0 -> ~0  */
772 (simplify
773  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
774  @1)
776 /* x | 0 -> x  */
777 (simplify
778  (bit_ior @0 integer_zerop)
779  @0)
781 /* x & 0 -> 0  */
782 (simplify
783  (bit_and @0 integer_zerop@1)
784  @1)
786 /* ~x | x -> -1 */
787 /* ~x ^ x -> -1 */
788 /* ~x + x -> -1 */
789 (for op (bit_ior bit_xor plus)
790  (simplify
791   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
792   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
794 /* x ^ x -> 0 */
795 (simplify
796   (bit_xor @0 @0)
797   { build_zero_cst (type); })
799 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
800 (simplify
801   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
802   (bit_not @0))
804 /* x & ~0 -> x  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_all_onesp)
807   (non_lvalue @0))
809 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
810 (for bitop (bit_and bit_ior)
811  (simplify
812   (bitop @0 @0)
813   (non_lvalue @0)))
815 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
816 #if GIMPLE
817 (simplify
818  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
820       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
821   @0))
822 #endif
824 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
825 (simplify
826  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
827  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
829 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
830 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
831 (for bitop (bit_and bit_ior)
832  (simplify
833   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
834   (bitop @0 (bit_not @1))))
836 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
837 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
838 (for bitop (bit_and bit_ior)
839      rbitop (bit_ior bit_and)
840  (simplify
841   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
842   (bitop @1 @2)))
844 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
845 (simplify
846  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
847  (bit_xor @0 @1))
849 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
850 (simplify
851  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
852  (bit_and @0 @1))
854 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
856 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
857 (for op (plus bit_ior bit_xor)
858  (simplify
859   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
860   (bit_ior @0 @1)))
862 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
863 (simplify
864  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
865  (plus @0 @1))
867 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
868 (simplify
869  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
871       && !TYPE_SATURATING (type))
872   (bit_and @0 @1)))
874 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
875 (simplify
876  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
877  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
878       && !TYPE_SATURATING (type))
879   (bit_ior @0 @1)))
881 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
882 (simplify
883  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
884  (bit_and @0 @1))
886 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
887 (simplify
888  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
889  (bit_xor @0 @1))
891 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
892 (simplify
893  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
894  (bit_xor @0 @1))
896 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
897 (simplify
898  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
899  (bit_and @0 @1))
901 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
902    ~x | ~y -> ~(x & y) */
903 (for op (bit_and bit_ior)
904      rop (bit_ior bit_and)
905  (simplify
906   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
907   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
908        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
909    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
911 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
912    with a constant, and the two constants have no bits in common,
913    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
914    simplifications.  */
915 (for op (bit_xor plus)
916  (simplify
917   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
918       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
921        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
922    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
924 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
925 (simplify
926  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
928   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
930 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
931 (simplify
932  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
933  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
934       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
935   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
937 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
938 (simplify
939  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
941   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
943 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
944 (for opo (bit_and bit_xor)
945      opi (bit_xor bit_and)
946  (simplify
947   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
948   (bit_and (bit_not @0) @1)))
950 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
951    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
952    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
953    constants are involved.  For example, convert
954      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
955    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
956 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
957      rop (bit_ior bit_and bit_and)
958  (simplify
959   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
960   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
961        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
962    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
964 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
965 /* (X & Y) & Y -> X & Y
966    (X | Y) | Y -> X | Y  */
967 (for op (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
970   @2))
971 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
972 (simplify
973  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
974  (convert @0))
975 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
976    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
977 (for op (bit_and bit_ior)
978  (simplify
979   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
980   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
981        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
982    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
983     (op @3 (convert @2))
984     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
985      (op (convert @1) @5))))))
986 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
987 (simplify
988  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
990       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
991   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
993 (simplify
994  (abs (abs@1 @0))
995  @1)
996 (simplify
997  (abs (negate @0))
998  (abs @0))
999 (simplify
1000  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1001  @0)
1003 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1004 (match negate_expr_p
1005  INTEGER_CST
1006  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1007        && TYPE_UNSIGNED (type))
1008       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1009           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1010 (match negate_expr_p
1011  FIXED_CST)
1012 (match negate_expr_p
1013  (negate @0)
1014  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1015 (match negate_expr_p
1016  REAL_CST
1017  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1018 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1019    ways.  */
1020 (match negate_expr_p
1021  VECTOR_CST
1022  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1023 (match negate_expr_p
1024  (minus @0 @1)
1025  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1026       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1027           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1028           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1030 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1031 (simplify
1032  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1033   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1034        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1035    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1037 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1038 (simplify
1039  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1040  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1041       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1042   (minus (negate @1) @0)))
1044 /* -(A - B) -> B - A.  */
1045 (simplify
1046  (negate (minus @0 @1))
1047  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1048       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1049           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1050           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1051   (minus @1 @0)))
1052 (simplify
1053  (negate (pointer_diff @0 @1))
1054  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1055   (pointer_diff @1 @0)))
1057 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1058 (simplify
1059  (minus @0 negate_expr_p@1)
1060  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1061  (plus @0 (negate @1))))
1063 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1064    when profitable.
1065    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1066    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1067    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1068    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1069 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1070  (simplify
1071   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1072   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1073          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1075         || types_match (@0, @1))
1076        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1077           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1078           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1079           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1080           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1081        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1082        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1083               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1084            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1085            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1086               mode.  */
1087            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1088            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1089               of its mode.  */
1090            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1091    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1093 (for bitop (bit_and bit_ior)
1094      rbitop (bit_ior bit_and)
1095   /* (x | y) & x -> x */
1096   /* (x & y) | x -> x */
1097  (simplify
1098   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1099   @0)
1100  /* (~x | y) & x -> x & y */
1101  /* (~x & y) | x -> x | y */
1102  (simplify
1103   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1104   (bitop @0 @1)))
1106 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1107 (simplify
1108   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1109   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1111 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1112 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1113  (simplify
1114   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1115   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1116    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1117       folded to a constant.  */
1118    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1119    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1120       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1121       the values involved are such that the operation can't be decided at
1122       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1123       that combination can be decided at compile time.
1125       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1126       oscillation.  */
1127    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1128     (if (cst1)
1129      (bitop @1 { cst1; })
1130      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1131       (if (cst2)
1132        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1134 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1135    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1136 (match truth_valued_p
1137  @0
1138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1139 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1140  (match truth_valued_p
1141   (op @0 @1)))
1142 (match truth_valued_p
1143   (truth_not @0))
1145 (match (logical_inverted_value @0)
1146  (truth_not @0))
1147 (match (logical_inverted_value @0)
1148  (bit_not truth_valued_p@0))
1149 (match (logical_inverted_value @0)
1150  (eq @0 integer_zerop))
1151 (match (logical_inverted_value @0)
1152  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1153 (match (logical_inverted_value @0)
1154  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1156 /* X & !X -> 0.  */
1157 (simplify
1158  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1159  { build_zero_cst (type); })
1160 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1161 (for op (bit_ior bit_xor)
1162  (simplify
1163   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1164   { constant_boolean_node (true, type); }))
1165 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1166 (for op (eq ne)
1167  (simplify
1168   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1169   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1171 /* ~~x -> x */
1172 (simplify
1173   (bit_not (bit_not @0))
1174   @0)
1176 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1177 (simplify
1178  (bit_not (convert? (negate @0)))
1179  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1180       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1181   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1183 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1184 (simplify
1185  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1186  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1188 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1189 (simplify
1190  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1191  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1192       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1193   (convert (negate @0))))
1194 (simplify
1195  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1196  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1197       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1198   (convert (negate @0))))
1200 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1201 (simplify
1202  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1203  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1205 (simplify
1206  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1207  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208   (convert (bit_xor @0 @1))))
1210 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1211 (simplify
1212  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1213  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1214   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1216 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1217 (simplify
1218  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1219  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1221 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1222 (simplify
1223  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1224  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1225       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1226   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1228 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1229 (for cmp (gt lt ge le)
1230 (simplify
1231  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1232   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1234 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1235    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1236 (for cmp (eq ne)
1237  (simplify
1238   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1241        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1242    (cmp @0 @2))))
1244 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1245    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1246 (for cmp (eq ne)
1247  (simplify
1248   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1250        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1251        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1252    (cmp @0 @2))))
1254 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1255    x * C RELOP y * C into:
1257    x RELOP y for nonnegative C
1258    y RELOP x for negative C  */
1259 (for cmp (lt gt le ge)
1260  (simplify
1261   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1263        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1264    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265     (cmp @0 @2)
1266    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1267         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1268     (cmp @2 @0))))))
1270 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1271 (for cmp (le gt)
1272      icmp (gt le)
1273  (simplify
1274   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1275    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1277         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1278         && (wi::to_wide (@2)
1279             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1280     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1281      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1283 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1284 (for cmp (simple_comparison)
1285  (simplify
1286   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1287   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1288    (cmp @0 @1))))
1290 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1291 (for cmp (simple_comparison)
1292  (simplify
1293   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295        && integer_nonzerop (@1)
1296        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1297        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1298    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1299            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1300                                                    &neg_overflow); }
1301     (switch
1302      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1303        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1304         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1305         (if (code == LT_EXPR)
1306          (lt @0 { lo; })
1307          (ge @0 { lo; }))))
1308      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1309        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1310         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1311         (if (code == LE_EXPR)
1312          (le @0 { hi; })
1313          (gt @0 { hi; }))))
1314      (if (!lo && !hi)
1315       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1316      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1317       (ge @0 { lo; }))
1318      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1319       (le @0 { hi; }))
1320      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1321       (lt @0 { lo; }))
1322      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1323       (gt @0 { hi; }))
1324      (if (GENERIC)
1325       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1326                            lo, hi); })
1327      (with
1328       {
1329         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1330         if (etype)
1331           {
1332             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1333               etype = unsigned_type_for (etype);
1334             hi = fold_convert (etype, hi);
1335             lo = fold_convert (etype, lo);
1336             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1337           }
1338       }
1339       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1340        (if (code == EQ_EXPR)
1341         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1342         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1344 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1345 (for op (lt le ge gt)
1346  (simplify
1347   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1348   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1349        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1350    (op @0 @1))))
1351 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1352 (for op (eq ne minus)
1353  (simplify
1354   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1355   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1356        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1357            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1358    (op @0 @1))))
1360 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1361 (for op (lt le ge gt)
1362  (simplify
1363   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1364   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366    (op @0 @1))))
1367 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1368 (for op (eq ne minus)
1369  (simplify
1370   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1373            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1374    (op @0 @1))))
1375 /* And for pointers...  */
1376 (for op (simple_comparison)
1377  (simplify
1378   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1379   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1380    (op @0 @1))))
1381 (simplify
1382  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1383  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1384       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1385   (pointer_diff @0 @1)))
1387 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1388 (for op (lt le ge gt)
1389  (simplify
1390   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1391   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (op @1 @0))))
1394 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1395 (for op (eq ne minus)
1396  (simplify
1397   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1398   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1400            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1401    (op @1 @0))))
1402 /* And for pointers...  */
1403 (for op (simple_comparison)
1404  (simplify
1405   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1406   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1407    (op @1 @0))))
1408 (simplify
1409  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1410  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1411       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1412   (pointer_diff @1 @0)))
1414 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1415 (for op (lt le gt ge)
1416  (simplify
1417   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1420        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1421    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1422 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1423 (for op (eq ne)
1424  (simplify
1425   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1426   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1427        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1428            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1429        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1430        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1431        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1432    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1433  (simplify
1434   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1435   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1436        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1437        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1438    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1440 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1441    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1442 (for op (simple_comparison)
1443  (simplify
1444   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1445   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1446        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1447            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1448                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1449        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1450    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1452 /* Transform:
1453    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1454    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1455 (for cmp (eq ne)
1456      ocmp (lt ge)
1457  (simplify
1458   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1459   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1460        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1461        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1462        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1463    (ocmp @0 @1))))
1465 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1466 (for cmp (eq ne)
1467  (simplify
1468   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1469   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1470    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1472 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1473    possibly set.  */
1474 (match with_possible_nonzero_bits
1475  INTEGER_CST@0)
1476 (match with_possible_nonzero_bits
1477  SSA_NAME@0
1478  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1479 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1480 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1481  with_possible_nonzero_bits@0)
1482 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1483  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1485 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1486    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1487 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1488  INTEGER_CST@0)
1489 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1490  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1492 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1493 (for cmp (eq ne)
1494  (simplify
1495   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1496   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1497    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1499 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1500    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1501    zero throughout its computed value range,
1502    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1503    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1504    and 0's otherwise.
1505    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1506    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1507    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1509 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1510      outer_op (bit_xor bit_ior)
1511 (simplify
1512  (outer_op
1513   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1514  (with
1515   {
1516     bool fail = false;
1517     wide_int zero_mask_not;
1518     wide_int C0;
1519     wide_int cst_emit;
1521     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1522       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1523     else
1524       fail = true;
1526     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1527       {
1528         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1529         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1530       }
1531     else
1532       {
1533         C0 = wi::to_wide (@0);
1534         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1535       }
1536   }
1537   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1538    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1539    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1540     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1542 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1543 (simplify
1544   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1545   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1547 /* Pattern match
1548      tem1 = (long) ptr1;
1549      tem2 = (long) ptr2;
1550      tem3 = tem2 - tem1;
1551      tem4 = (unsigned long) tem3;
1552      tem5 = ptr1 + tem4;
1553    and produce
1554      tem5 = ptr2;  */
1555 (simplify
1556   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1557   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1558   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1559        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1560             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1561    @1))
1562 (simplify
1563   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1564   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1565    (convert @1)))
1567 /* Pattern match
1568      tem = (sizetype) ptr;
1569      tem = tem & algn;
1570      tem = -tem;
1571      ... = ptr p+ tem;
1572    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1573      ... = ptr & ~algn;  */
1574 (simplify
1575   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1576   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1577    (bit_and @0 { algn; })))
1579 /* Try folding difference of addresses.  */
1580 (simplify
1581  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1582  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1583   (with { poly_int64 diff; }
1584    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1585     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1586 (simplify
1587  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1588  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1589   (with { poly_int64 diff; }
1590    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1591     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1592 (simplify
1593  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1594  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1595       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1596   (with { poly_int64 diff; }
1597    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1598     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1599 (simplify
1600  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1601  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1602       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1603   (with { poly_int64 diff; }
1604    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1605     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1607 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1608    be able to fold this expression using the object or function's
1609    alignment.  */
1610 (simplify
1611  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1612  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1613       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1614   (with
1615    {
1616      unsigned int align;
1617      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1618      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1619    }
1620    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1621     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1622                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1625 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1626 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1628  /* Contract negates.  */
1629  /* A + (-B) -> A - B */
1630  (simplify
1631   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1632   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1633   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1634        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1635    (with
1636     {
1637      tree t1 = type;
1638      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1639          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1640        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1641     }
1642     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1643  /* A - (-B) -> A + B */
1644  (simplify
1645   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1646   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1647        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1648    (with
1649     {
1650      tree t1 = type;
1651      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1652          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1653        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1654     }
1655     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1656  /* -(T)(-A) -> (T)A
1657     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1658     happen without overflow.  */
1659  (simplify
1660   (negate (convert (negate @1)))
1661   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1662        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1663            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1664                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1665        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1666        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1667    (convert @1)))
1668  (simplify
1669   (negate (convert negate_expr_p@1))
1670   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1671        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1672             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1673             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1674            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1675    (convert (negate @1))))
1676  (simplify
1677   (negate (nop_convert (negate @1)))
1678   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1679        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1680    (view_convert @1)))
1682  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1683     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1684  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1685       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1687   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1688      irrespective of overflow issues.  */
1689   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1690   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1691   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1692   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1693   (simplify
1694     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1695     @1)
1696   (simplify
1697     (minus (minus @0 @1) @0)
1698     (negate @1))
1699   (simplify
1700     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1701     @0)
1702   (simplify
1703    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1704    (negate @1))
1705   (simplify
1706    (minus @0 (minus @0 @1))
1707    @1)
1708   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1709   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1710   /* More cases are handled with comparisons.  */
1711   (simplify
1712    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1713    (plus @2 @1))
1714   (simplify
1715    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1716    (minus @2 @1))
1717   (simplify
1718    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1719    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1720         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1721     (pointer_diff @2 @1)))
1722   (simplify
1723    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1724    (plus @1 @2))
1726   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1727      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1728      scalars.  */
1729   (for outer_op (plus minus)
1730    (for inner_op (plus minus)
1731         neg_inner_op (minus plus)
1732     (simplify
1733      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1734                CONSTANT_CLASS_P@2)
1735      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1736      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1737       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1738          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1739       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1740        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1741         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1742         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1743       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1744            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1745        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1746         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1747         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1748        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1749           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1750           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1751        (if (types_match (type, @0))
1752         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1753                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1754                                         type, @1, @2); }
1755          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1756           (inner_op @0 { cst; } )
1757           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1758           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1759                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1760            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1761            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1762            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1763             (if (utype)
1764              (view_convert (inner_op
1765                             (view_convert:utype @0)
1766                             (view_convert:utype
1767                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1769   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1770   (for outer_op (plus minus)
1771    (simplify
1772     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1773     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1774      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1775       (minus { cst; } @0)))))
1777   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1778   (simplify
1779    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1780    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1781     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1782      (plus { cst; } @0))))
1784   /* ~A + A -> -1 */
1785   (simplify
1786    (plus:c (bit_not @0) @0)
1787    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1788     { build_all_ones_cst (type); }))
1790   /* ~A + 1 -> -A */
1791   (simplify
1792    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1793    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1794     (negate (convert @0))))
1796   /* -A - 1 -> ~A */
1797   (simplify
1798    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1799    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1800         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1801     (bit_not (convert @0))))
1803   /* -1 - A -> ~A */
1804   (simplify
1805    (minus integer_all_onesp @0)
1806    (bit_not @0))
1808   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1809   (simplify
1810    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1811     (convert? @0))
1812    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1813         /* For integer types, if A has a smaller type
1814            than T the result depends on the possible
1815            overflow in P + A.
1816            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1817            However, if an overflow in P + A would cause
1818            undefined behavior, we can assume that there
1819            is no overflow.  */
1820         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1821             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1822     (convert @1)))
1823   (simplify
1824    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1825     (convert @0))
1826    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1827         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1828            final type requires a sign- or zero-extension,
1829            then we have to punt - it is not defined which
1830            one is correct.  */
1831         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1832             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1833             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1834     (convert @1)))
1835    (simplify
1836     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1837     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1838        thus sign-extended if necessary.  */
1839     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1840      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1841         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1842         we don't want to diagnose overflow here.  */
1843      (convert (view_convert:stype @1))))
1845   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1846   (simplify
1847    (minus (convert? @0)
1848     (convert (plus:c @@0 @1)))
1849    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1850         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1851         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1852     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1853      (convert (negate (convert:utype @1))))
1854     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1855          /* For integer types, if A has a smaller type
1856             than T the result depends on the possible
1857             overflow in P + A.
1858             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1859             However, if an overflow in P + A would cause
1860             undefined behavior, we can assume that there
1861             is no overflow.  */
1862          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1863              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1864      (negate (convert @1)))))
1865   (simplify
1866    (minus (convert @0)
1867     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1868    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1869         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1870         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1871     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1872      (convert (negate (convert:utype @1))))
1873     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1874          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1875             final type requires a sign- or zero-extension,
1876             then we have to punt - it is not defined which
1877             one is correct.  */
1878          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1879              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1880              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1881      (negate (convert @1)))))
1882    (simplify
1883     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1884     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1885        thus sign-extended if necessary.  */
1886     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1887      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1888         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1889         we don't want to diagnose overflow here.  */
1890      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
1892   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1893   (simplify
1894    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1895     (convert (plus:c @0 @2)))
1896    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1897         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1898         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1899         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1900     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1901      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1902     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1903           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1904          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1905              /* For integer types, if A has a smaller type
1906                 than T the result depends on the possible
1907                 overflow in P + A.
1908                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1909                 However, if an overflow in P + A would cause
1910                 undefined behavior, we can assume that there
1911                 is no overflow.  */
1912              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1913                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1914                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1915                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1916      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1917   (simplify
1918    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1919     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1920    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1921         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1922         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1923     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1924      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1925     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1926          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1927             final type requires a sign- or zero-extension,
1928             then we have to punt - it is not defined which
1929             one is correct.  */
1930          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1931              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1932              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1933              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1934              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1935      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1936    (simplify
1937     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1938     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1939        thus sign-extended if necessary.  */
1940     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1941      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1942         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1943         we don't want to diagnose overflow here.  */
1944      (minus (convert (view_convert:stype @1))
1945             (convert (view_convert:stype @2)))))))
1947 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
1948     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
1949 (if (!TYPE_SATURATING (type)
1950      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
1951  (for plusminus (plus minus)
1952   (simplify
1953    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
1954    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1955          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1956          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1957              && tree_expr_nonzero_p (@0)
1958              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1959         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
1960            original operand (but not on both).  */
1961         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
1962     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
1963   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
1964   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
1965    (simplify
1966     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
1967     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1968           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1969           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1970               && tree_expr_nonzero_p (@0)
1971               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1972          && single_use (@3))
1973      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
1974    (simplify
1975     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
1976     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1977           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1978           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1979               && tree_expr_nonzero_p (@0)
1980               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1981          && single_use (@3))
1982      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
1984 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1986 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
1987  (simplify
1988   (minmax @0 @0)
1989   @0))
1990 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1991 (simplify
1992  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1993  @1)
1994 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1995 (simplify
1996  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1997  @1)
1998 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1999 (simplify
2000  (max:c @0 (negate @0))
2001  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2002       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2003           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2004   (abs @0)))
2005 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2006 (simplify
2007  (min:c @0 (negate @0))
2008  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2009       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2010           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2011   (negate (abs @0))))
2012 (simplify
2013  (min @0 @1)
2014  (switch
2015   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2016        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2017        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2018    @1)
2019   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2020        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2021        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2022    @0)))
2023 (simplify
2024  (max @0 @1)
2025  (switch
2026   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2027        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2028        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2029    @1)
2030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2031        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2032        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2033    @0)))
2035 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2036 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2037 (simplify
2038  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2039   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2040    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2041     @2
2042     @0)))
2044 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2045 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2046 (simplify
2047  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2048   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2049    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2050     @0
2051     @2)))
2053 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2054    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2055 (for minmax (min max)
2056  (simplify
2057   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2058   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2059        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2060        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2061        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2062    (minmax @1 (convert @2)))))
2064 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2065  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2066     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2067  (simplify
2068   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2069   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2070        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2071    @0)))
2072 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2073    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2074    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2075    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2076    worry about it either.  */
2077 (if (flag_finite_math_only)
2078  (simplify
2079   (FMIN_ALL @0 @1)
2080   (min @0 @1))
2081  (simplify
2082   (FMAX_ALL @0 @1)
2083   (max @0 @1)))
2084 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2085 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2086      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2087  (simplify
2088   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2089   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2090        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2091            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2092    (negate (maxmin @0 @1)))))
2093 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2094    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2095 (for minmax (min max)
2096  maxmin (max min)
2097  (simplify
2098   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2099   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2101 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2102 (for minmax (min min max max)
2103      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2104      out    (le  gt  ge  lt )
2105  (simplify
2106   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2107   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2108    (out @0 @1))))
2109 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2110    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2111 (for cmp (eq ne)
2112  (simplify
2113   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2114   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2115                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2116    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2117    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2118                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2119     (cmp @0 @2)))))
2120 (for cmp (eq ne)
2121  (simplify
2122   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2123   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2124                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2125    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2126    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2127                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2128     (cmp @0 @2)))))
2129 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2130 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2131      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2132      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2133  (simplify
2134   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2135   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2137 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2139 (for rotate (lrotate rrotate)
2140  (simplify
2141   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2142   @0))
2144 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2145 (simplify
2146  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2147  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2148       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2149   @0))
2151 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2152 (simplify
2153  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2154  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2155   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2157 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2158    types.  */
2159 (simplify
2160  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2161  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2162       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2163   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2165 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2166  (simplify
2167   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2168   (non_lvalue @0))
2169  (simplify
2170   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2171   @0)
2172  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2173     if vector2 is uniform.  */
2174  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2175   (simplify
2176    (shiftrotate @0 vec@1)
2177    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2178     (if (tem)
2179      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2181 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2182    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2183 #if GIMPLE
2184 (for shift (lshift rshift)
2185  (simplify
2186   (shift @0 SSA_NAME@1)
2187    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2188     (with {
2189       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2190       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2191      }
2192      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2193       @0)))))
2194 #endif
2196 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2197    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2198 (simplify
2199  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2200  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2201                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2202                                            element_precision (type)), @1); }))
2204 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2205 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2206  (simplify
2207   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2208   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2209    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2210         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2211         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2212         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2213     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2214                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2215      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2216         being well defined.  */
2217      (if (low >= prec)
2218       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2219        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2220        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2221         { build_zero_cst (type); }
2222         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2223       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2226 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2227    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2228 (for cmp (ne eq)
2229      icmp (eq ne)
2230  (simplify
2231   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2232   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2234 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2235    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2236    if CST2 != 0.  */
2237 (for cmp (ne eq)
2238  (simplify
2239   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2240   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2241    (if (cand < 0
2242         || (!integer_zerop (@2)
2243             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2244     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2245     (if (!integer_zerop (@2)
2246          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2247      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2249 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2250         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2251    if the new mask might be further optimized.  */
2252 (for shift (lshift rshift)
2253  (simplify
2254   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2255            INTEGER_CST@2)
2256    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2257         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2258         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2259         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2260         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2261     (with
2262      {
2263        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2264        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2265        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2266        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2267        unsigned int prec;
2269        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2270          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2271        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2272                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2273          {
2274            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2275            tree arg00 = @0;
2276            /* See if more bits can be proven as zero because of
2277               zero extension.  */
2278            if (@3 != @0
2279                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2280              {
2281                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2282                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2283                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2284                  {
2285                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2286                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2287                    if (shiftc < prec)
2288                      shift_type = inner_type;
2289                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2290                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2291                       is all ones.  */
2292                  }
2293              }
2294            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2295            if (shiftc < prec)
2296              {
2297                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2298                zerobits <<= prec - shiftc;
2299              }
2300            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2301               can contain actually sign bits, so no transformation is
2302               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2303               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2304            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2305                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2306              {
2307                if ((mask & zerobits) == 0)
2308                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2309                else
2310                  zerobits = 0;
2311              }
2312          }
2313      }
2314      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2315      (if ((mask & zerobits) == mask)
2316       { build_int_cst (type, 0); }
2317       (with { newmask = mask | zerobits; }
2318        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2319         (with
2320          {
2321            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2322               mode's mask.  */
2323            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2324                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2325              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2326                break;
2327          }
2328          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2329               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2330           (with
2331            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2332            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2333             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2334              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2335              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2337 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2338    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2339 (for shift (lshift rshift)
2340  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2341   (simplify
2342    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2343    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2344     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2345      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2347 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2348 (simplify
2349  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2350   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2351        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2352            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2353            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2354    (with
2355     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2356      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2358 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2359    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2360 (for rotate (lrotate rrotate)
2361  (simplify
2362   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2363    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2364          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2365          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2366         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2367             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2368     (with
2369      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2370       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2372 /* Simplifications of conversions.  */
2374 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2375 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2376  (simplify
2377   (cvt @0)
2378   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2379        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2380    @0)))
2382 /* Contract view-conversions.  */
2383 (simplify
2384   (view_convert (view_convert @0))
2385   (view_convert @0))
2387 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2388    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2389 (simplify
2390   (view_convert @0)
2391   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2392        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2393        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2394    (convert @0)))
2396 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2397    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2398 (simplify
2399   (view_convert (convert@0 @1))
2400   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2401        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2402        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2403        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2404            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2405                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2406    (view_convert @1)))
2408 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2409    barriers can be removed.  */
2410 (simplify
2411  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2412  @0)
2413 (simplify
2414  (paren (paren@1 @0))
2415  @1)
2417 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2418 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2419  (for icvt (convert float)
2420   (simplify
2421    (ocvt (icvt@1 @0))
2422    (with
2423     {
2424       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2425       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2426       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2427       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2428       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2429       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2430       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2431       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2432       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2433       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2434       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2435       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2436       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2437       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2438       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2439       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2440       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2441       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2442       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2443       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2444     }
2445    (switch
2446     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2447        handled below, if we are converting something to its own
2448        type via an object of identical or wider precision, neither
2449        conversion is needed.  */
2450     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2451           || (GENERIC
2452               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2453          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2454              || (inter_float && final_float))
2455          && inter_prec >= final_prec)
2456      (ocvt @0))
2458     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2459        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2460        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2461        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2462        then we sometimes need the middle conversion.  */
2463     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2464          && (final_int || final_float)
2465          && inter_prec >= inside_prec
2466          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2467      (ocvt @0))
2469     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2470        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2471        final conversion does not change precision we can drop the
2472        intermediate conversion.  */
2473     (if (inside_int && inter_int && final_int
2474          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2475               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2476              || final_prec == inter_prec))
2477      (ocvt @0))
2479     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2480         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2481         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2482         - the intermediate type is narrower than both initial and
2483           final, or
2484         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2485           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2486         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2487           intermediate and final types differ, or
2488         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2489           initial and intermediate types differ.  */
2490     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2491          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2492          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2493          && ! (inside_int && inter_int
2494                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2495                && inter_prec < final_prec)
2496          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2497              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2498          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2499          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2500      (ocvt @0))
2502     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2503        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2504     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2505          && final_int && inter_int && inside_int
2506          && final_prec == inside_prec
2507          && final_prec > inter_prec
2508          && inter_unsignedp)
2509      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2510                               (inside_type,
2511                                wi::mask (inter_prec, false,
2512                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2514     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2515        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2516        floating-point conversion.  */
2517     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2518          && inside_int && inter_float && final_int &&
2519          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2520          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2521      (convert @0)))))))
2523 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2524    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2525    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2526 (simplify
2527   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2528   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2529        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2530        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2531        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2532                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2533    (convert @0)))
2536 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2537 (simplify
2538   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2539   (convert @0))
2541 /* Canonicalization of binary operations.  */
2543 /* Convert X + -C into X - C.  */
2544 (simplify
2545  (plus @0 REAL_CST@1)
2546  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2547   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2548    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2549     (minus @0 { tem; })))))
2551 /* Convert x+x into x*2.  */
2552 (simplify
2553  (plus @0 @0)
2554  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2555   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2556   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2557    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2559 /* 0 - X  ->  -X.  */
2560 (simplify
2561  (minus integer_zerop @1)
2562  (negate @1))
2563 (simplify
2564  (pointer_diff integer_zerop @1)
2565  (negate (convert @1)))
2567 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2568    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2569    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2570 (simplify
2571  (minus real_zerop@0 @1)
2572  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2573   (negate @1)))
2575 /* Transform x * -1 into -x.  */
2576 (simplify
2577  (mult @0 integer_minus_onep)
2578  (negate @0))
2580 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2581    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2582 (simplify
2583  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2584  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2585       && single_use (@3)
2586       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2587   (mult (mult @0 @2) @1)))
2589 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2590    number.  */
2591 (match compositional_complex
2592  (convert? (complex @0 @1)))
2594 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2595 (simplify
2596  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2597  @0)
2598 (simplify
2599  (realpart (complex @0 @1))
2600  @0)
2601 (simplify
2602  (imagpart (complex @0 @1))
2603  @1)
2605 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2606 (simplify
2607  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2608  (convert (realpart @0)))
2609 (simplify
2610  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2611  (convert (negate (imagpart @0))))
2612 (for part (realpart imagpart)
2613  (for op (plus minus)
2614   (simplify
2615    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2616    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2617 (simplify
2618  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2619  (convert (COS @0)))
2620 (simplify
2621  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2622  (convert (SIN @0)))
2624 /* conj(conj(x)) -> x  */
2625 (simplify
2626  (conj (convert? (conj @0)))
2627  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2628   (convert @0)))
2630 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2631 (simplify
2632  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2633  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2634   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2636 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2637 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2638  (simplify
2639   (bswap (bswap @0))
2640   @0)
2641  (simplify
2642   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2643   (bit_not @0))
2644  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2645   (simplify
2646    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2647    (bitop @0 (bswap @1)))))
2650 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2652 /* Simplify constant conditions.
2653    Only optimize constant conditions when the selected branch
2654    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2655    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2656    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2657    this one as we depend on doing this transform before possibly
2658    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2659    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2660    genmatch cannot handle.  */
2661 (simplify
2662  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2663  (if (integer_zerop (@0))
2664   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2665    @2)
2666   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2667    @1)))
2668 (simplify
2669  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2670  (if (integer_all_onesp (@0))
2671   @1
2672   (if (integer_zerop (@0))
2673    @2)))
2675 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2676    be extended.  */
2677 /* This pattern implements two kinds simplification:
2679    Case 1)
2680    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2681      1) Conversions are type widening from smaller type.
2682      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2683      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2684    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2685    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2686    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2687    referred var is always benefitial for complicated cases.
2689    Case 2)
2690    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2691 (for cmp (lt le gt ge eq)
2692  (simplify
2693   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2694   (with
2695    {
2696      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2697      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2698      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2700      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2701          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2702          && (types_match (c1_type, from_type)
2703              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2704                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2705                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2706          && (types_match (c2_type, from_type)
2707              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2708                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2709                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2710        {
2711          if (cmp != EQ_EXPR)
2712            {
2713              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2714                {
2715                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2716                  if (cmp == LE_EXPR)
2717                    code = LT_EXPR;
2718                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2719                  if (cmp == GT_EXPR)
2720                    code = GE_EXPR;
2721                }
2722              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2723                {
2724                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2725                  if (cmp == LT_EXPR)
2726                    code = LE_EXPR;
2727                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2728                  if (cmp == GE_EXPR)
2729                    code = GT_EXPR;
2730                }
2731              if (code != ERROR_MARK
2732                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2733                {
2734                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2735                    code = MIN_EXPR;
2736                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2737                    code = MAX_EXPR;
2738                }
2739            }
2740          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2741          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2742            code = EQ_EXPR;
2743        }
2744    }
2745    (if (code == MAX_EXPR)
2746     (convert (max @1 (convert @2)))
2747     (if (code == MIN_EXPR)
2748      (convert (min @1 (convert @2)))
2749      (if (code == EQ_EXPR)
2750       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2751                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2753 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2755      1) OP is PLUS or MINUS.
2756      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2757      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2759    This pattern also handles special cases like:
2761      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2762         integer zero.  In this case,
2763           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2764           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2765      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2766         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2767         code.
2769    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2770    simplified at the moment because C standard requires additional
2771    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2772    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2773 (for op (plus minus)
2774  (for cmp (lt le gt ge)
2775   (simplify
2776    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2777    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2778     (if (types_match (from_type, to_type)
2779          /* Check if it is special case A).  */
2780          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2781              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2782              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2783              && integer_zerop (@1)
2784              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2785      (with
2786       {
2787         bool overflow = false;
2788         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2789         wide_int real_c1;
2790         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2791         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2792         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2793         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2795         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2796             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2797             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2798         if (!types_match (from_type, to_type))
2799           {
2800             if (cmp_code == LT_EXPR)
2801               cmp_code = GT_EXPR;
2802             if (cmp_code == GE_EXPR)
2803               cmp_code = LE_EXPR;
2804             c1 = wi::max_value (to_type);
2805           }
2806         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2807            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2808            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2809            if it is undefined.  */
2810         if (op == PLUS_EXPR)
2811           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2812         else
2813           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2815         code = cmp_code;
2816         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2817           {
2818             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2819                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2820             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2821                 && !overflow)
2822               {
2823                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2824                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2825                   code = LT_EXPR;
2826                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2827                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2828                   code = GE_EXPR;
2829               }
2830             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2831                 && !overflow)
2832               {
2833                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2834                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2835                   code = LE_EXPR;
2836                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2837                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2838                   code = GT_EXPR;
2839               }
2840             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2841               {
2842                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2843                   code = MIN_EXPR;
2844                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2845                   code = MAX_EXPR;
2846               }
2847           }
2848       }
2849       (if (code == MAX_EXPR)
2850        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2851            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2852        (if (code == MIN_EXPR)
2853         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2854             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2856 (for cnd (cond vec_cond)
2857  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2858  (simplify
2859   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2860   (cnd @0 @1 @3))
2861  (simplify
2862   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2863   (cnd @0 @1 @3))
2864  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2865  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2866     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2867     The following is still important to merge then and else arm cases
2868     from if-conversion.  */
2869  (simplify
2870   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2871   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2872        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2873        && invert_tree_comparison
2874            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2875        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2876        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2877    (cnd @0 @1 @3)))
2878  (simplify
2879   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2880   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2881        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2882        && invert_tree_comparison
2883            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2884        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2885        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2886    (cnd @0 @3 @4)))
2888  /* A ? B : B -> B.  */
2889  (simplify
2890   (cnd @0 @1 @1)
2891   @1)
2893  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2894  (simplify
2895   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2896   (cnd @0 @2 @1)))
2898 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2899    return all -1 or all 0 results.  */
2900 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2901    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2902 (simplify
2903  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2904  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2905       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2906                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2907       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2908           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2909   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2911 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2912 (simplify
2913  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2914  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2915       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2916                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2917       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2918           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2919   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2922 /* Simplifications of comparisons.  */
2924 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2925    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2926    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2927 (for cmp  (le gt)
2928      acmp (lt ge)
2929  (simplify
2930   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2931   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2932    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2933 (for cmp  (ge lt)
2934      acmp (gt le)
2935  (simplify
2936   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2937   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2938    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2941 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2942    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2943    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2944    that with expression code iteration.  */
2945 (for cmp (tcc_comparison)
2946      icmp (inverted_tcc_comparison)
2947      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2948  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2949     and handle some more cases by using
2950       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2951     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2952     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2953  (simplify
2954   (bit_not (cmp @0 @1))
2955   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2956        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2957    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2958       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2959       a computed operator in the replacement tree thus we have
2960       to play the trick below.  */
2961    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2962              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2963     (if (ic == icmp)
2964      (icmp @0 @1)
2965      (if (ic == ncmp)
2966       (ncmp @0 @1))))))
2967  (simplify
2968   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2969   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2970             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2971    (if (ic == icmp)
2972     (icmp @0 @1)
2973     (if (ic == ncmp)
2974      (ncmp @0 @1))))))
2976 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2977    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2978    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2979    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2980    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2981 (for cmp (eq ne)
2982  (for sub (minus pointer_diff)
2983   (simplify
2984    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2985    (if (single_use (@2))
2986     (cmp @0 @1)))))
2988 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2989    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2990    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2991    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2992 (for cmp (simple_comparison)
2993      scmp (swapped_simple_comparison)
2994  (simplify
2995   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2996   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2997   (if (integer_zerop (@1))
2998    (cmp @1 @2)
2999    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3000         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3001         && single_use (@3))
3002     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3003     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3004      (scmp @0 @2)
3005      (cmp @0 @2))))))
3007 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3008    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3009 (for cmp (eq ge le)
3010  (simplify
3011   (cmp @0 @0)
3012   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3013        || ! HONOR_NANS (@0))
3014    { constant_boolean_node (true, type); }
3015    (if (cmp != EQ_EXPR)
3016     (eq @0 @0)))))
3017 (for cmp (ne gt lt)
3018  (simplify
3019   (cmp @0 @0)
3020   (if (cmp != NE_EXPR
3021        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3022        || ! HONOR_NANS (@0))
3023    { constant_boolean_node (false, type); })))
3024 (for cmp (unle unge uneq)
3025  (simplify
3026   (cmp @0 @0)
3027   { constant_boolean_node (true, type); }))
3028 (for cmp (unlt ungt)
3029  (simplify
3030   (cmp @0 @0)
3031   (unordered @0 @0)))
3032 (simplify
3033  (ltgt @0 @0)
3034  (if (!flag_trapping_math)
3035   { constant_boolean_node (false, type); }))
3037 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3038 (for cmp (simple_comparison)
3039  (simplify
3040   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3041   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3042    (cmp @1 @0))))
3044 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3045 (for cmp (simple_comparison)
3046      scmp (swapped_simple_comparison)
3047  (simplify
3048   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3049   (if (single_use (@2)
3050        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3051    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3053 (for cmp (simple_comparison)
3054  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3055  (simplify
3056   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3057   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3058        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3059            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3060        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3061            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3062    (with
3063     {
3064       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3065       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3066         {
3067           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3068           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3069               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3070             type1 = float_type_node;
3071           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3072               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3073             type1 = double_type_node;
3074         }
3075       tree newtype
3076         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3077            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3078     }
3079     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3080      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3082  (simplify
3083   (cmp @0 REAL_CST@1)
3084   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3085   (switch
3086    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3087    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3088     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3089    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3090    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3091         && ! HONOR_SNANS (@1))
3092     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3093    /* Fold comparisons against infinity.  */
3094    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3095         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3096     (with
3097      {
3098        REAL_VALUE_TYPE max;
3099        enum tree_code code = cmp;
3100        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3101        if (neg)
3102          code = swap_tree_comparison (code);
3103      }
3104      (switch
3105       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3106       (if (code == GT_EXPR
3107            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3108        { constant_boolean_node (false, type); })
3109       (if (code == LE_EXPR)
3110        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3111        (if (! HONOR_NANS (@0))
3112         { constant_boolean_node (true, type); }
3113         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3114            an "invalid" exception.  */
3115         (if (!flag_trapping_math)
3116          (eq @0 @0))))
3117       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3118          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3119       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3120            || code == GE_EXPR)
3121        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3122         (if (neg)
3123          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3124          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3125       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3126       (if (code == LT_EXPR)
3127        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3128         (if (neg)
3129          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3130          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3131       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3132          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3133       (if (code == NE_EXPR)
3134        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3135         (if (! HONOR_NANS (@0))
3136          (if (neg)
3137           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3138           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3139          (if (neg)
3140           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3141           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3143  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3144     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3145     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3146     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3147  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3148   (for op (plus minus)
3149    (simplify
3150     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3151     (with
3152      {
3153        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3154                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3155      }
3156      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3157       (cmp @0 { tem; }))))))
3159  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3160     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3161     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3162     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3163  (if (flag_associative_math)
3164   (simplify
3165    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3166    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3167     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3168      (cmp { tem; } @1)))))
3170  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3171  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3172       && ! flag_errno_math)
3173   (for sq (SQRT)
3174    (simplify
3175     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3176     (switch
3177      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3178       (switch
3179        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3180        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3181         { constant_boolean_node (false, type); })
3182        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3183           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3184        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3185         { constant_boolean_node (true, type); })
3186        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3187        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3188      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3189       (switch
3190        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3191        (if (cmp == LT_EXPR)
3192         { constant_boolean_node (false, type); })
3193        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3194        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3195         { constant_boolean_node (true, type); })
3196        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3197        (if (cmp == LE_EXPR)
3198         (eq @0 @1))
3199        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3200           == or !=.  In the last case:
3202             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3204           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3205           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3206        (cmp @0 @1)))
3207      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3208       (with
3209        {
3210          REAL_VALUE_TYPE c2;
3211          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3212                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3213          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3214        }
3215        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3216         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3217         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3218          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3219          { constant_boolean_node (false, type); })
3220         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3221         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3222      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3223       (with
3224        {
3225          REAL_VALUE_TYPE c2;
3226          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3227                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3228          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3229        }
3230        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3231         (switch
3232          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3233             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3234          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3235           { constant_boolean_node (true, type); })
3236          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3237             don't care about NaNs.  */
3238          (if (! HONOR_NANS (@0))
3239           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3240          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3241             don't care about Infinities.  */
3242          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3243           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3244          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3245          (if (GENERIC)
3246           (truth_andif
3247            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3248            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3249         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3250         (if (! HONOR_NANS (@0))
3251          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3252          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3253          (if (GENERIC)
3254           (truth_andif
3255            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3256            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3257    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3258    (simplify
3259     (cmp (sq @0) (sq @1))
3260       (if (! HONOR_NANS (@0))
3261         (cmp @0 @1))))))
3263 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3264 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3265      icmp (le le eq ne ge ge)
3266  (simplify
3267   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3268    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3269         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3270     (with
3271      {
3272        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3273        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3274        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3275        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3276        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3277           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3278           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3279           -fno-signaling-nans.  */
3280        bool exception_p
3281          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3282                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3283        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3284           only one mantissa bit.  */
3285        bool signed_p = isign == SIGNED;
3286        bool itype_fits_ftype_p
3287          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3288      }
3289      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3290         -fno-trapping-math.  */
3291      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3292       (with
3293        {
3294          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3295          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3296          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3298          REAL_VALUE_TYPE icst;
3299          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3300            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3301          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3302            real_floor (&icst, fmt, cst);
3303          else
3304            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3306          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3308          bool overflow_p = false;
3309          wide_int icst_val
3310            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3311        }
3312        (switch
3313         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3314         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3315          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3316                                   type); })
3317         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3318          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3319                                   type); })
3320         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3321         (if (cst_int_p)
3322          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3323                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3324         )
3325         /* When CST is fractional, optimize
3326             (FTYPE) N == CST -> 0
3327             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3328         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3329          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3330         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3331         (with
3332          {
3333            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3334          }
3335          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3337 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3338 (for cmp (eq ne)
3339  (simplify
3340   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3341   (if (!integer_zerop (@1))
3342    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3343     (cmp @0 @2)
3344     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3345      (with
3346       {
3347         bool ovf;
3348         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3349                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3350       }
3351       (if (ovf)
3352        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3353        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3354 (for cmp (lt le gt ge)
3355  (simplify
3356   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3357   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3358    (with
3359     {
3360       bool ovf;
3361       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3362                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3363     }
3364     (if (ovf)
3365      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3366                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3367                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3368      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3370 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3371 (simplify
3372  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3373  (if (types_match (@0, @1))
3374   (unordered @0 @1)))
3375 (simplify
3376  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3377  (if (types_match (@0, @1))
3378   (ordered @0 @1)))
3379 (simplify
3380  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3381  @2)
3382 (simplify
3383  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3384  @2)
3386 /* Simple range test simplifications.  */
3387 /* A < B || A >= B -> true.  */
3388 (for test1 (lt le le le ne ge)
3389      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3390  (simplify
3391   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3392   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3393        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3394    { constant_boolean_node (true, type); })))
3395 /* A < B && A >= B -> false.  */
3396 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3397      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3398  (simplify
3399   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3400   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3401        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3402    { constant_boolean_node (false, type); })))
3404 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3405    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3407    Note that comparisons
3408      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3409      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3410    will be canonicalized to above so there's no need to
3411    consider them here.
3412  */
3414 (for cmp (le gt)
3415      eqcmp (eq ne)
3416  (simplify
3417   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3418   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3419    (with
3420     {
3421      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3422      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3423      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3424      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3425      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3426     }
3427     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3428          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3429       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3430              { build_zero_cst (ty); }))))))
3432 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3433 (for cmp (tcc_comparison)
3434      scmp (swapped_tcc_comparison)
3435  (simplify
3436   (cmp (negate @0) (negate @1))
3437   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3438        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3439            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3440    (scmp @0 @1)))
3441  (simplify
3442   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3443   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3444        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3445            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3446    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3447     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3448      (scmp @0 { tem; }))))))
3450 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3451 (for op (eq ne)
3452  (simplify
3453   (op (abs @0) zerop@1)
3454   (op @0 @1)))
3456 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3457    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3458 (for cmp (simple_comparison)
3459  (simplify
3460   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3461   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3462        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3463           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3464        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3465             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3466             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3467        && single_use (@0))
3468    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3469         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3470             || @1 != @10)
3471         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3472             || cmp == NE_EXPR
3473             || cmp == EQ_EXPR)
3474         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3475     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3476        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3477        constant which fold_convert produces.  */
3478     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3479      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3480                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3481      (cmp @00 (convert @1)))
3483     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3484      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3485      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3486            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3487            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3488                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3489           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3490               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3491                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3492                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3493                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3494               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3495                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3496                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3497       (cmp @00 (convert @10))
3498       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3499            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3500            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3501        (with
3502         {
3503           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3504           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3505           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3506           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3507         }
3508         (if (above || below)
3509          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3510           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3511           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3512            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3513            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3514             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3516 (for cmp (eq ne)
3517  /* A local variable can never be pointed to by
3518     the default SSA name of an incoming parameter.
3519     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3520  (simplify
3521   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3522   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3523        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3524    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3525     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3526          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3527      (if (cmp == NE_EXPR)
3528       { constant_boolean_node (true, type); }
3529       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3531 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3532 (for cmp (eq ne)
3534  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3535     Similarly for NE_EXPR.  */
3536  (simplify
3537   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3538   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3539        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3540    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3542  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3543  (simplify
3544   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3545   (cmp @0 @1))
3547  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3548     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3549  (simplify
3550   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3551   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3553  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3554  (simplify
3555   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3556   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3557    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3559  (simplify
3560   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3561   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3562    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3564 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3565    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3566 (for cmp (eq ne)
3567      icmp (ne eq)
3568  (simplify
3569   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3570   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3572 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3573    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3574 (simplify
3575  (cond
3576   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3577   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3578  (if (integer_pow2p (@2))
3579   (with {
3580      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3581                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3582    }
3583    (if (shift > 0)
3584     (bit_and
3585      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3586     (bit_and
3587      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3588      @2)))))
3590 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3591    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3592 (for cmp (eq ne)
3593      ncmp (ge lt)
3594  (simplify
3595   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3596   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3597        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3598        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3599        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3600    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3601     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3603 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3604    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3605 (simplify
3606  (cond
3607   (lt @0 integer_zerop)
3608   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3609  (if (integer_pow2p (@1)
3610       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3611   (with {
3612     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3613    }
3614    (if (shift >= 0)
3615     (bit_and
3616      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3617      @1)
3618     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3619        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3620     (bit_and (convert @0) @1)))))
3622 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3623    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3624    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3625    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3626 (for cmp (simple_comparison)
3627  (simplify
3628   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3629   (with
3630    {
3631      poly_int64 off0, off1;
3632      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3633      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3634      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3635        {
3636          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3637          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3638        }
3639      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3640        {
3641          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3642          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3643        }
3644    }
3645    (if (base0 && base1)
3646     (with
3647      {
3648        int equal = 2;
3649        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3650           the value expressions might point to fields/elements
3651           of other vars etc.  */
3652        if (GENERIC
3653            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3654                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3655          ;
3656        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3657                 && decl_in_symtab_p (base1))
3658          equal = symtab_node::get_create (base0)
3659                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3660        else if ((DECL_P (base0)
3661                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3662                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3663                 && (DECL_P (base1)
3664                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3665                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3666          equal = (base0 == base1);
3667      }
3668      (if (equal == 1
3669           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3670               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3671               || known_eq (off0, off1)
3672               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3673                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3674               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3675                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3676       (switch
3677        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3678         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3679        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3680         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3681        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3682         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3683        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3684         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3685        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3686         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3687        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3688         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3689       (if (equal == 0
3690            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3691            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3692            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3693                || known_eq (off0, off1)))
3694        (switch
3695         (if (cmp == EQ_EXPR)
3696          { constant_boolean_node (false, type); })
3697         (if (cmp == NE_EXPR)
3698          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3700 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3701 (for neeq (ne eq)
3702  (simplify
3703   (neeq @0 @1)
3704   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3705        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3706    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
3708 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3709    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3710    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3711    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3712    canonicalizaion is not wanted.  */
3714 (for cmp (ne eq)
3715  (simplify
3716   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3717   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3718          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3719          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3720         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3721             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3722             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3723        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3724    (cmp @0 (convert @1)))))
3726 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3727 (for cmp (lt gt le ge)
3728  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3729     the specified precision will have known values.  */
3730  (simplify
3731   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3732   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3733        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3734    (with
3735     {
3736       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3737       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3738       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3739       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3740       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3741     }
3742     (switch
3743      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3744       (switch
3745        (if (cmp == GT_EXPR)
3746         { constant_boolean_node (false, type); })
3747        (if (cmp == GE_EXPR)
3748         (eq @2 @1))
3749        (if (cmp == LE_EXPR)
3750         { constant_boolean_node (true, type); })
3751        (if (cmp == LT_EXPR)
3752         (ne @2 @1))))
3753      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3754       (switch
3755        (if (cmp == LT_EXPR)
3756         { constant_boolean_node (false, type); })
3757        (if (cmp == LE_EXPR)
3758         (eq @2 @1))
3759        (if (cmp == GE_EXPR)
3760         { constant_boolean_node (true, type); })
3761        (if (cmp == GT_EXPR)
3762         (ne @2 @1))))
3763      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3764       (switch
3765        (if (cmp == GT_EXPR)
3766         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3767        (if (cmp == LE_EXPR)
3768         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3769      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3770       (switch
3771        (if (cmp == GE_EXPR)
3772         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3773        (if (cmp == LT_EXPR)
3774         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3775      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3776           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3777           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3778              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3779              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3780              max associated with this sign bit.  */
3781           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3782           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3783           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3784       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3785          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3786       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3787        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3788         (if (cmp == LE_EXPR)
3789          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3790          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3792 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3793  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3794  (simplify
3795   (cmp @0 REAL_CST@1)
3796   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3797        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3798    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3799                             ? false : true, type); })))
3801 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3802 (simplify
3803  (ne @0 integer_zerop)
3804  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3805       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3806   (non_lvalue @0)))
3807 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3808 (simplify
3809  (eq @0 integer_onep)
3810  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3811       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3812   (non_lvalue @0)))
3813 /* Do not handle
3814    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3815    bool_var != 1 becomes !bool_var
3816    here because that only is good in assignment context as long
3817    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3818    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3819    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3821 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3822    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3823    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3824    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3825 (for cmp (lt le ge gt)
3826      out (gt gt le le)
3827  (simplify
3828   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3829   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3830        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3831        && wi::to_wide (@1) != 0
3832        && single_use (@2))
3833    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3834     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3835                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3836                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3838 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3839    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3840    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3841 (for cmp (gt le)
3842  (simplify
3843   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3844   (if (single_use (@2)
3845        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3846        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3847        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3848    (cmp @1 @0))))
3850 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3851 /* A - B > A  */
3852 (for cmp (gt le)
3853      out (ne eq)
3854  (simplify
3855   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3856   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3857        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3858    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3859 /* A + B < A  */
3860 (for cmp (lt ge)
3861      out (ne eq)
3862  (simplify
3863   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3864   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3865        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3866    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3868 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3869    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3870 (for cmp (lt ge)
3871      out (ne eq)
3872  (simplify
3873   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3874   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3875    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3876     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3878 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3879    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3880    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3881    section that follows this one.
3883    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3884    the following:
3886    - the rule describes an identity
3888    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3889      multiplication
3891    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3892      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3893      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3894      when the operand has that value.)  */
3896 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3897  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3898  (simplify
3899   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3900   (if (!HONOR_SNANS (type))
3901    @0))
3903  (for op (plus minus)
3904   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3905   (simplify
3906    (op (rdiv @0 @1)
3907        (rdiv @2 @1))
3908    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3910  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3911  (for root (SQRT CBRT)
3912   (simplify
3913    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3914     (root (mult @0 @1))))
3916  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3917  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3918   (simplify
3919    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3920     (exps (plus @0 @1))))
3922  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3923  (for root (SQRT CBRT)
3924   (simplify
3925    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3926     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3928  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3929  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3930   (simplify
3931    (rdiv @0 (exps:s @1))
3932     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3934  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3935       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3936   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3937   (simplify
3938    (logs (exps @0))
3939    @0)
3940   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3941   (simplify
3942    (exps (logs @0))
3943    @0))
3945  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3946     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3947     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3948  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3949       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3950   (simplify
3951    (logs (exps @0))
3952    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3953     (with {
3954       tree x;
3955       switch (exps)
3956         {
3957         CASE_CFN_EXP:
3958           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3959           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3960           break;
3961         CASE_CFN_EXP2:
3962           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3963           x = build_real (type, dconst2);
3964           break;
3965         CASE_CFN_EXP10:
3966         CASE_CFN_POW10:
3967           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3968           {
3969             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3970             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3971             x = build_real (type, dconst10);
3972           }
3973           break;
3974         default:
3975           gcc_unreachable ();
3976         }
3977       }
3978      (mult (logs { x; }) @0)))))
3980  (for logs (LOG LOG
3981             LOG2 LOG2
3982             LOG10 LOG10)
3983       exps (SQRT CBRT)
3984   (simplify
3985    (logs (exps @0))
3986    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3987     (with {
3988       tree x;
3989       switch (exps)
3990         {
3991         CASE_CFN_SQRT:
3992           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3993           x = build_real (type, dconsthalf);
3994           break;
3995         CASE_CFN_CBRT:
3996           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3997           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3998           break;
3999         default:
4000           gcc_unreachable ();
4001         }
4002       }
4003      (mult { x; } (logs @0))))))
4005  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4006  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4007       pows (POW)
4008   (simplify
4009    (logs (pows @0 @1))
4010    (mult @1 (logs @0))))
4012  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4013     or if C is a positive power of 2,
4014     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4015 #if GIMPLE
4016  (for pows (POW)
4017       exps (EXP)
4018       logs (LOG)
4019       exp2s (EXP2)
4020       log2s (LOG2)
4021   (simplify
4022    (pows REAL_CST@0 @1)
4023    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4024         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4025         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4026            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4027            beneficial for all constants to postpone this until later,
4028            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4029            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4030            pessimization.  */
4031         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4032     (with {
4033        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4034        bool use_exp2 = false;
4035        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4036            && value->cl == rvc_normal)
4037          {
4038            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4039            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4040            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4041              use_exp2 = true;
4042          }
4043      }
4044      (if (!use_exp2)
4045       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4046        (exps (mult (logs @0) @1)))
4047       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4048 #endif
4050  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4051  (for pows (POW)
4052       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4053       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4054   (simplify
4055    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4056    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4057         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4058     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4060  (for sqrts (SQRT)
4061       cbrts (CBRT)
4062       pows (POW)
4063       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4064   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4065   (simplify
4066    (sqrts (exps @0))
4067    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4068   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4069   (simplify
4070    (cbrts (exps @0))
4071    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4072   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4073   (simplify
4074    (pows (exps @0) @1)
4075    (exps (mult @0 @1))))
4077  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4078  (for tans (TAN)
4079       atans (ATAN)
4080   (simplify
4081    (tans (atans @0))
4082    @0)))
4084 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4085 (simplify
4086  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4087  (abs @0))
4089 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4090 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4091  (simplify
4092   (fns (fns @0))
4093   (fns @0)))
4094 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4095 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4096  (simplify
4097   (fns integer_valued_real_p@0)
4098   @0))
4100 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4101 (simplify
4102  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4103  (abs @0))
4105 /* pow(1,x) -> 1.  */
4106 (simplify
4107  (POW real_onep@0 @1)
4108  @0)
4110 (simplify
4111  /* copysign(x,x) -> x.  */
4112  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4113  @0)
4115 (simplify
4116  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4117  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4118  (abs @0))
4120 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4121  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4122  (simplify
4123   (scale real_zerop@0 @1)
4124   @0)
4125  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4126  (simplify
4127   (scale @0 integer_zerop@1)
4128   @0)
4129  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4130  (simplify
4131   (scale REAL_CST@0 @1)
4132   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4133    @0)))
4135 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4136    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4138    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4139    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4140    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4141    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4143 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4144  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4145  (simplify
4146   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4147    (SIN @0))
4149  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4150  (simplify
4151   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4152   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4153    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4155  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4156  (simplify
4157   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4158    (TAN @0))
4160  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4161  (simplify
4162   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4163    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4165  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4166  (simplify
4167   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4168   (if (! HONOR_NANS (@0)
4169        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4170    (COS @0)))
4172  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4173  (simplify
4174   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4175   (if (! HONOR_NANS (@0)
4176        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4177    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4179  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4180  (simplify
4181   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4182    (POW @0 (plus @1 @2)))
4184  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4185  (simplify
4186   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4187    (POW (mult @0 @2) @1))
4189  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4190  (simplify
4191   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4192    (POWI (mult @0 @2) @1))
4194  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4195  (simplify
4196   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4197   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4198    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4200  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4201  (simplify
4202   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4203    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4205  (for sqrts (SQRT)
4206       cbrts (CBRT)
4207       pows (POW)
4208   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4209   (simplify
4210    (sqrts (sqrts @0))
4211    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4212   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4213   (simplify
4214    (sqrts (cbrts @0))
4215    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4216   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4217   (simplify
4218    (cbrts (sqrts @0))
4219    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4220   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4221   (simplify
4222    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4223    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4224   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4225   (simplify
4226    (sqrts (pows @0 @1))
4227    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4228   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4229   (simplify
4230    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4231    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4232   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4233   (simplify
4234    (pows (sqrts @0) @1)
4235    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4236   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4237   (simplify
4238    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4239    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4240   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4241   (simplify
4242    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4243    (pows @0 (mult @1 @2))))
4245  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4246  (simplify
4247   (CABS (complex @0 @0))
4248   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4250  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4251  (simplify
4252   (HYPOT @0 @0)
4253   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4255  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4256  (for cexps (CEXP)
4257       exps (EXP)
4258       cexpis (CEXPI)
4259   (simplify
4260    (cexps compositional_complex@0)
4261    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4262     (complex
4263      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4264      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4266 (if (canonicalize_math_p ())
4267  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4268  (for floors (FLOOR_ALL)
4269       truncs (TRUNC_ALL)
4270   (simplify
4271    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4272    (truncs @0))))
4274 (match double_value_p
4275  @0
4276  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4277 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4278             BUILT_IN_FLOORL
4279             BUILT_IN_CEILL
4280             BUILT_IN_ROUNDL
4281             BUILT_IN_NEARBYINTL
4282             BUILT_IN_RINTL)
4283      tos (BUILT_IN_TRUNC
4284           BUILT_IN_FLOOR
4285           BUILT_IN_CEIL
4286           BUILT_IN_ROUND
4287           BUILT_IN_NEARBYINT
4288           BUILT_IN_RINT)
4289  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4290  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4291   (simplify
4292    (froms (convert double_value_p@0))
4293    (convert (tos @0)))))
4295 (match float_value_p
4296  @0
4297  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4298 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4299             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4300             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4301             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4302             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4303             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4304      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4305           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4306           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4307           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4308           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4309           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4310  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4311     if x is a float.  */
4312  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4313       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4314   (simplify
4315    (froms (convert float_value_p@0))
4316    (convert (tos @0)))))
4318 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4319      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4320  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4321  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4322   (simplify
4323    (froms (convert double_value_p@0))
4324    (tos @0))))
4326 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4327             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4328      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4329  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4330     if x is a float.  */
4331  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4332   (simplify
4333    (froms (convert float_value_p@0))
4334    (tos @0))))
4336 (if (canonicalize_math_p ())
4337  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4338  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4339   (simplify
4340    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4341    (fix_trunc @0))))
4343 (if (canonicalize_math_p ())
4344  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4345  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4346            ICEIL LCEIL LLCEIL
4347            IROUND LROUND LLROUND)
4348   (simplify
4349    (fns integer_valued_real_p@0)
4350    (fix_trunc @0)))
4351  (if (!flag_errno_math)
4352   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4353   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4354    (simplify
4355     (rints integer_valued_real_p@0)
4356     (fix_trunc @0)))))
4358 (if (canonicalize_math_p ())
4359  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4360       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4361       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4362   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4363      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4364   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4365        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4366    (simplify
4367     (ifn @0)
4368     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4369   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4370      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4371   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4372        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4373    (simplify
4374     (llfn @0)
4375     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4377 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4378 (simplify
4379  (CPROJ @0)
4380  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4381    @0))
4383 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4384    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4385 (simplify
4386  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4387  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4388   { build_complex_inf (type, false); }))
4390 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4391 (simplify
4392  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4393  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4394   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4396 (for pows (POW)
4397      sqrts (SQRT)
4398      cbrts (CBRT)
4399  (simplify
4400   (pows @0 REAL_CST@1)
4401   (with {
4402     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4403     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4404    }
4405    (switch
4406     /* pow(x,0) -> 1.  */
4407     (if (real_equal (value, &dconst0))
4408      { build_real (type, dconst1); })
4409     /* pow(x,1) -> x.  */
4410     (if (real_equal (value, &dconst1))
4411      @0)
4412     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4413     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4414      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4415     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4416     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4417          && canonicalize_math_p ()
4418          && real_equal (value, &dconsthalf))
4419      (sqrts @0))
4420     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4421     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4422          && canonicalize_math_p ()
4423          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4424              real_equal (value, &tmp)))
4425      (cbrts @0))))))
4427 /* powi(1,x) -> 1.  */
4428 (simplify
4429  (POWI real_onep@0 @1)
4430  @0)
4432 (simplify
4433  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4434  (switch
4435   /* powi(x,0) -> 1.  */
4436   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4437    { build_real (type, dconst1); })
4438   /* powi(x,1) -> x.  */
4439   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4440    @0)
4441   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4442   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4443    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4445 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4447    These are conceptually similar to the transformations performed for
4448    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4449    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4451 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4452    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4453    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4454    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4455    operation and convert the result to the desired type.  */
4456 (for op (plus minus)
4457   (simplify
4458     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4459     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4460          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4461             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4462          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4463          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4464          /* The precision of the type of each operand must match the
4465             precision of the mode of each operand, similarly for the
4466             result.  */
4467          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4468          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4469          && type_has_mode_precision_p (type)
4470          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4471          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4472          && types_match (@0, type)
4473          && (types_match (@0, @1)
4474              /* Or the second operand is const integer or converted const
4475                 integer from valueize.  */
4476              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4477       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4478         (op @0 (convert @1))
4479         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4480          (convert (op (convert:utype @0)
4481                       (convert:utype @1))))))))
4483 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4484    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4485    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4486    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4487    arithmetic operation.  */
4488 (for op (minus plus)
4489  (simplify
4490   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4491   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4492        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4493           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4494        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4495        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4496        /* The precision of the type of each operand must match the
4497           precision of the mode of each operand, similarly for the
4498           result.  */
4499        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4500        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4501        && type_has_mode_precision_p (type)
4502        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4503        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4504        && types_match (@0, @1)
4505        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4506            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4507        && (wi::to_wide (@4)
4508            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4509                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4510    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4511     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4512      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4513     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4514      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4515                (convert:utype @4))))))))
4517 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4518    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4519 (for op (lt le gt ge)
4520      ext (min min max max)
4521  (simplify
4522   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4523   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4524        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4525    (op @0 (ext @1 @2)))))
4527 (simplify
4528  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4529  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4530  { integer_zero_node; })
4532 (simplify
4533  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4534  (SIGNBIT @0)
4535  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4536   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4538 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4539 (for cmp (eq ne)
4540  (for op (plus minus)
4541       rop (minus plus)
4542   (simplify
4543    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4544    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4545         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4546         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4547         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4548     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4549      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4550           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4551       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4552       (if (single_use (@3))
4553        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4554                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4555 (for cmp (lt le gt ge)
4556  (for op (plus minus)
4557       rop (minus plus)
4558   (simplify
4559    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4560    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4561         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4562     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4563      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4564       {
4565         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4566                                 "when simplifying conditional to constant"),
4567                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4568         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4569         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4570         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4571                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4572                         != (op == MINUS_EXPR);
4573         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4574       }
4575       (if (single_use (@3))
4576        (with
4577         {
4578           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4579                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4580                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4581                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4582         }
4583         (cmp @0 { res; })))))))))
4585 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4587 (simplify
4588  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4589  (switch
4590   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4591        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4592    (switch
4593     (if (integer_zerop (@2))
4594      (view_convert (realpart @0)))
4595     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4596      (view_convert (imagpart @0)))))
4597   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4598        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4599        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4600        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4601        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4602        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4603             && integer_zerop (@2))
4604            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4605               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4606            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4607                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4608                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4609                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4610                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4611                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4612                                             - TYPE_PRECISION (type))
4613                                          : 0)) == 0)))
4614    (convert @0))))
4616 /* Simplify vector extracts.  */
4618 (simplify
4619  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4620  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4621       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4622           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4623               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4624   (with
4625    {
4626      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4627                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4628      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4629      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4630      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4631      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4632    }
4633    (if (n != 0
4634         && (idx % width) == 0
4635         && (n % width) == 0
4636         && known_le ((idx + n) / width,
4637                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4638     (with
4639      {
4640        idx = idx / width;
4641        n = n / width;
4642        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4643        poly_uint64 k = 1;
4644        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4645          {
4646            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4647            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4648              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4649          }
4650        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4651      }
4652      (switch
4653       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4654       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4655        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4656         { build_constructor (type, NULL); }
4657         (if (count == 1)
4658          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4659           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
4660           { build_zero_cst (type); })
4661          {
4662            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4663            vec_alloc (vals, count);
4664            for (unsigned i = 0;
4665                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4666              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4667                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4668            build_constructor (type, vals);
4669          })))
4670       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4671       (if (k.is_constant (&const_k)
4672            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4673        (switch
4674         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4675          { build_zero_cst (type); })
4676         (if (n == const_k)
4677          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
4678         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4679                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4681 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4682    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4683    not touching the extraction.  */
4684 (simplify
4685  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4686  (with
4687   {
4688     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4689     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4690       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4691     else
4692       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4693   }
4694   (switch
4695    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4696         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4697                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4698     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4699                                                  wi::to_wide (@rpos)
4700                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4701    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4702                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4703         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4704                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4705     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))