* config/rs6000/rs6000.c (rs6000_output_symbol_ref): Move storage
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobb782a1ed2f4d5297f17037bd973644567e5c72c6
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
151   /* X / -1 is -X.  */
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0)))
156  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
157  (simplify
158    (div:C @0 (abs @0))
159    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
160         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
161     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
162           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
163  /* X / -X is -1.  */
164  (simplify
165    (div:C @0 (negate @0))
166    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
167         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
168     { build_minus_one_cst (type); })))
170 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
171    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
172 (simplify
173  (floor_div @0 @1)
174  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
175       && TYPE_UNSIGNED (type))
176   (trunc_div @0 @1)))
178 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
179    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
180 (for div (trunc_div exact_div)
181  (simplify
182   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
183   (with {
184     bool overflow_p;
185     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
186    }
187    (if (!overflow_p)
188     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
189     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
190          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
191      { build_zero_cst (type); })))))
193 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
194    NaNs or Infinities.  */
195 (simplify
196  (rdiv @0 @0)
197  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
198       && ! HONOR_NANS (type)
199       && ! HONOR_INFINITIES (type))
200   { build_one_cst (type); }))
202 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
203    NaNs or Infinities.  */
204 (simplify
205  (rdiv:C @0 (negate @0))
206  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
207       && ! HONOR_NANS (type)
208       && ! HONOR_INFINITIES (type))
209   { build_minus_one_cst (type); }))
211 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
212 (simplify
213  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
214   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
215        && ! HONOR_NANS (type)
216        && ! HONOR_INFINITIES (type))
217    (switch
218     (if (types_match (type, float_type_node))
219      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
220     (if (types_match (type, double_type_node))
221      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
222     (if (types_match (type, long_double_type_node))
223      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
225 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
226 (simplify
227  (rdiv @0 real_onep)
228  (if (!HONOR_SNANS (type))
229   (non_lvalue @0)))
231 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
232 (simplify
233  (rdiv @0 real_minus_onep)
234  (if (!HONOR_SNANS (type))
235   (negate @0)))
237 (if (flag_reciprocal_math)
238  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
239  (simplify
240   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
241    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
243  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
244  (simplify
245   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
246    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
248 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
249 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
250  (simplify
251   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
252   (if (integer_pow2p (@2)
253        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
254        && wi::add (@2, @1) == 0
255        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
256    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
257                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
259 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
260    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
261    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
262    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
263    tell if it is or not in a portable manner.  */
264 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
265  (simplify
266   (rdiv @0 cst@1)
267   (if (optimize)
268    (if (flag_reciprocal_math
269         && !real_zerop (@1))
270     (with
271      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
272      (if (tem)
273       (mult @0 { tem; } )))
274     (if (cst != COMPLEX_CST)
275      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
276       (if (inverse)
277        (mult @0 { inverse; } ))))))))
279 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
280    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
281 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
282  /* 0 % X is always zero.  */
283  (simplify
284   (mod integer_zerop@0 @1)
285   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
286   (if (!integer_zerop (@1))
287    @0))
288  /* X % 1 is always zero.  */
289  (simplify
290   (mod @0 integer_onep)
291   { build_zero_cst (type); })
292  /* X % -1 is zero.  */
293  (simplify
294   (mod @0 integer_minus_onep@1)
295   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
296    { build_zero_cst (type); }))
297  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
298  (simplify
299   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
300   @2)
301  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
302  (simplify
303   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
304   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
305        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
306        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
307    { build_zero_cst (type); })))
309 /* X % -C is the same as X % C.  */
310 (simplify
311  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
312   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
313        && !TREE_OVERFLOW (@1)
314        && wi::neg_p (@1)
315        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
316        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
317        && !sign_bit_p (@1, @1))
318    (trunc_mod @0 (negate @1))))
320 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
321 (simplify
322  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
323  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
324       && !TYPE_UNSIGNED (type)
325       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
326       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
327       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
328          Y might be -1, because we would then change valid
329          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
330       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
331           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
332                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
333   (trunc_mod @0 (convert @1))))
335 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
336 (simplify
337  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
338  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
339   (convert (trunc_mod @0 @1))))
341 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
342    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
343    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
344    to A & ((C << N) - 1).  */
345 (match (power_of_two_cand @1)
346  INTEGER_CST@1)
347 (match (power_of_two_cand @1)
348  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
349 (for mod (trunc_mod floor_mod)
350  (simplify
351   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
352   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
353         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
354         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
355         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
356    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
358 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
359 (simplify
360  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
361  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
362   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
363                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
364                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
366 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
367 (simplify
368  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
369  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
370   (bit_and @0 (negate @1))))
372 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
373 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
374  (simplify
375   (div (mult @0 @1) @1)
376   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
377        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
378    @0)))
380 (for op (negate abs)
381  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
382  (for coss (COS COSH)
383   (simplify
384    (coss (op @0))
385     (coss @0)))
386  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
387  (for pows (POW)
388   (simplify
389    (pows (op @0) REAL_CST@1)
390    (with { HOST_WIDE_INT n; }
391     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
392      (pows @0 @1)))))
393  /* Likewise for powi.  */
394  (for pows (POWI)
395   (simplify
396    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
397    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
398     (pows @0 @1))))
399  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
400  (for hypots (HYPOT)
401   (simplify
402    (hypots (op @0) @1)
403    (hypots @0 @1))
404   (simplify
405    (hypots @0 (op @1))
406    (hypots @0 @1)))
407  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
408  (for copysigns (COPYSIGN)
409   (simplify
410    (copysigns (op @0) @1)
411    (copysigns @0 @1))))
413 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
414 (simplify
415  (mult (abs@1 @0) @1)
416  (mult @0 @0))
418 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
419 (for coss (COS COSH)
420      copysigns (COPYSIGN)
421  (simplify
422   (coss (copysigns @0 @1))
423    (coss @0)))
425 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
426 (for pows (POW)
427      copysigns (COPYSIGN)
428  (simplify
429   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
430   (with { HOST_WIDE_INT n; }
431    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
432     (pows @0 @1)))))
433 /* Likewise for powi.  */
434 (for pows (POWI)
435      copysigns (COPYSIGN)
436  (simplify
437   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
438   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
439    (pows @0 @1))))
441 (for hypots (HYPOT)
442      copysigns (COPYSIGN)
443  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
444  (simplify
445   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
446   (hypots @0 @2))
447  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
448  (simplify
449   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
450   (hypots @0 @1)))
452 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
453 (for copysigns (COPYSIGN)
454  (simplify
455   (copysigns @0 REAL_CST@1)
456   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
457    (negate (abs @0))
458    (abs @0))))
460 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
461 (for copysigns (COPYSIGN)
462  (simplify
463   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
464   (copysigns @0 @2)))
466 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
467 (for copysigns (COPYSIGN)
468  (simplify
469   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
470   (mult @0 @0)))
472 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
473 (for ccoss (CCOS CCOSH)
474  (simplify
475   (ccoss (negate @0))
476    (ccoss @0)))
478 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
479 (for ops (conj negate)
480  (for cabss (CABS)
481   (simplify
482    (cabss (ops @0))
483    (cabss @0))))
485 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
486 (simplify
487  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
488   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
489        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
490    (lshift @0 @2)))
492 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
493 (simplify
494  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
495   (if (flag_associative_math
496        && single_use (@3))
497    (with
498     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
499     (if (tem)
500      (rdiv { tem; } @1)))))
502 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
503 (simplify
504  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
505   (if (flag_reciprocal_math)
506    (with
507     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
508     (if (tem)
509      (rdiv { tem; } @1)))))
511 /* Simplify ~X & X as zero.  */
512 (simplify
513  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
514   { build_zero_cst (type); })
516 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
517 (simplify
518   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
519   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
520     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
522 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
523 (simplify
524  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
525   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
526 (simplify
527  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
528  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
529   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
531 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
532 (simplify
533  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
534   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
536 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
537 (simplify
538  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
539   (bit_xor @0 @1))
540 (simplify
541  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
542  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
543   (bit_xor @0 @1)))
544 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
545 #if GIMPLE
546 (simplify
547  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
548  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
550   (bit_xor @0 @1)))
551 #endif
553 /* X % Y is smaller than Y.  */
554 (for cmp (lt ge)
555  (simplify
556   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
557   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
558    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
559 (for cmp (gt le)
560  (simplify
561   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
562   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
563    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
565 /* x | ~0 -> ~0  */
566 (simplify
567  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
568  @1)
570 /* x | 0 -> x  */
571 (simplify
572  (bit_ior @0 integer_zerop)
573  @0)
575 /* x & 0 -> 0  */
576 (simplify
577  (bit_and @0 integer_zerop@1)
578  @1)
580 /* ~x | x -> -1 */
581 /* ~x ^ x -> -1 */
582 /* ~x + x -> -1 */
583 (for op (bit_ior bit_xor plus)
584  (simplify
585   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
586   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
588 /* x ^ x -> 0 */
589 (simplify
590   (bit_xor @0 @0)
591   { build_zero_cst (type); })
593 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
594 (simplify
595   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
596   (bit_not @0))
598 /* x & ~0 -> x  */
599 (simplify
600  (bit_and @0 integer_all_onesp)
601   (non_lvalue @0))
603 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
604 (for bitop (bit_and bit_ior)
605  (simplify
606   (bitop @0 @0)
607   (non_lvalue @0)))
609 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
610 #if GIMPLE
611 (simplify
612  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
613  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
614       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
615   @0))
616 #endif
618 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
619 (simplify
620  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
621  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
623 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
624 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
625 (for bitop (bit_and bit_ior)
626  (simplify
627   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
628   (bitop @0 (bit_not @1))))
630 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
631 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
632 (for bitop (bit_and bit_ior)
633      rbitop (bit_ior bit_and)
634  (simplify
635   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
636   (bitop @1 @2)))
638 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
639 (simplify
640  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
641  (bit_xor @0 @1))
643 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
644 (simplify
645  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
646  (bit_and @0 @1))
648 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
649 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
650 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
651 (for op (plus bit_ior bit_xor)
652  (simplify
653   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
654   (bit_ior @0 @1)))
656 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
657 (simplify
658  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
659  (plus @0 @1))
661 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
662 (simplify
663  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
664  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
665       && !TYPE_SATURATING (type))
666   (bit_and @0 @1)))
668 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
669 (simplify
670  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
671  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
672       && !TYPE_SATURATING (type))
673   (bit_ior @0 @1)))
675 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
676 (simplify
677  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
678  (bit_and @0 @1))
680 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
681 (simplify
682  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
683  (bit_xor @0 @1))
685 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
686 (simplify
687  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
688  (bit_xor @0 @1))
690 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
691 (simplify
692  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
693  (bit_and @0 @1))
695 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
696    ~x | ~y -> ~(x & y) */
697 (for op (bit_and bit_ior)
698      rop (bit_ior bit_and)
699  (simplify
700   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
701   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
702        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
703    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
705 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
706    with a constant, and the two constants have no bits in common,
707    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
708    simplifications.  */
709 (for op (bit_xor plus)
710  (simplify
711   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
712       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
713   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
714        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
715        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
716    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
718 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
719 (simplify
720  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
721  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
722   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
724 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
725 (simplify
726  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
727  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
728       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
729   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
731 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
732 (simplify
733  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
734  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
735   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
737 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
738 (for opo (bit_and bit_xor)
739      opi (bit_xor bit_and)
740  (simplify
741   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
742   (bit_and (bit_not @0) @1)))
744 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
745    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
746    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
747    constants are involved.  For example, convert
748      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
749    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
750 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
751      rop (bit_ior bit_and bit_and)
752  (simplify
753   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
754   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
755        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
756    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
758 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
759 /* (X & Y) & Y -> X & Y
760    (X | Y) | Y -> X | Y  */
761 (for op (bit_and bit_ior)
762  (simplify
763   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
764   @2))
765 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
766 (simplify
767  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
768  (convert @0))
769 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
770    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
771 (for op (bit_and bit_ior)
772  (simplify
773   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
774   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
775        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
776    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
777     (op @3 (convert @2))
778     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
779      (op (convert @1) @5))))))
780 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
781 (simplify
782  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
783  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
784       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
785   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
787 (simplify
788  (abs (abs@1 @0))
789  @1)
790 (simplify
791  (abs (negate @0))
792  (abs @0))
793 (simplify
794  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
795  @0)
797 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
798 (match negate_expr_p
799  INTEGER_CST
800  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
801        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
802       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
803           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
804 (match negate_expr_p
805  FIXED_CST)
806 (match negate_expr_p
807  (negate @0)
808  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
809 (match negate_expr_p
810  REAL_CST
811  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
812 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
813    ways.  */
814 (match negate_expr_p
815  VECTOR_CST
816  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
818 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
819 (simplify
820  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
821   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
822        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
823    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
825 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
826 (simplify
827  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
828  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
829       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
830   (minus (negate @1) @0)))
832 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
833 (simplify
834  (minus @0 negate_expr_p@1)
835  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
836  (plus @0 (negate @1))))
838 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
839    when profitable.
840    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
841    binary operation result instead of to the operands.  This allows
842    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
843    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
844 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
845  (simplify
846   (bitop (convert @0) (convert? @1))
847   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
848          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
849          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
850         || types_match (@0, @1))
851        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
852           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
853           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
854           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
855           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
856        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
857        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
858               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
859            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
860            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
861               mode.  */
862            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
863            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
864               of its mode.  */
865            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
866    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
868 (for bitop (bit_and bit_ior)
869      rbitop (bit_ior bit_and)
870   /* (x | y) & x -> x */
871   /* (x & y) | x -> x */
872  (simplify
873   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
874   @0)
875  /* (~x | y) & x -> x & y */
876  /* (~x & y) | x -> x | y */
877  (simplify
878   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
879   (bitop @0 @1)))
881 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
882 (simplify
883   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
884   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
886 /* Combine successive equal operations with constants.  */
887 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
888  (simplify
889   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
890   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
892 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
893    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
894 (match truth_valued_p
895  @0
896  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
897 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
898  (match truth_valued_p
899   (op @0 @1)))
900 (match truth_valued_p
901   (truth_not @0))
903 (match (logical_inverted_value @0)
904  (truth_not @0))
905 (match (logical_inverted_value @0)
906  (bit_not truth_valued_p@0))
907 (match (logical_inverted_value @0)
908  (eq @0 integer_zerop))
909 (match (logical_inverted_value @0)
910  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
911 (match (logical_inverted_value @0)
912  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
914 /* X & !X -> 0.  */
915 (simplify
916  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
917  { build_zero_cst (type); })
918 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
919 (for op (bit_ior bit_xor)
920  (simplify
921   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
922   { constant_boolean_node (true, type); }))
923 /* X ==/!= !X is false/true.  */
924 (for op (eq ne)
925  (simplify
926   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
927   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
929 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
930    then try to simplify:
932    (~X & Y) -> X < Y
933    (X & ~Y) -> Y < X
934    (~X | Y) -> X <= Y
935    (X | ~Y) -> Y <= X
937    But only do this if our result feeds into a comparison as
938    this transformation is not always a win, particularly on
939    targets with and-not instructions.
940    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
941 (simplify
942   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
943   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
944        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
945    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
946     (lt @0 @1)
947     (gt @0 @1))))
948 (simplify
949   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
950   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
951        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
952    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
953     (le @0 @1)
954     (ge @0 @1))))
956 /* ~~x -> x */
957 (simplify
958   (bit_not (bit_not @0))
959   @0)
961 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
962 (simplify
963  (bit_not (convert? (negate @0)))
964  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
965       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
966   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
968 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
969 (simplify
970  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
971  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
972       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
973   (convert (negate @0))))
974 (simplify
975  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
976  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
977       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
978   (convert (negate @0))))
980 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
981 (simplify
982  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
983  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
984   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
985 (simplify
986  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
987  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (bit_xor @0 @1))))
990 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
991 (simplify
992  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
993  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
995 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
996 (simplify
997  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
998  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
999       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1000   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1004 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1005    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1006    zero throughout its computed value range,
1007    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1008    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1009    and 0's otherwise.
1010    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1011    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1012    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1014 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1015      outer_op (bit_xor bit_ior)
1016 (simplify
1017  (outer_op
1018   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1019  (with
1020   {
1021     bool fail = false;
1022     wide_int zero_mask_not;
1023     wide_int C0;
1024     wide_int cst_emit;
1026     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1027       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1028     else
1029       fail = true;
1031     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1032       {
1033         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1034         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1035       }
1036     else
1037       {
1038         C0 = @0;
1039         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1040       }
1041   }
1042   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1043    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1044    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1045     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1047 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1048 (simplify
1049   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1050   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1052 /* Pattern match
1053      tem1 = (long) ptr1;
1054      tem2 = (long) ptr2;
1055      tem3 = tem2 - tem1;
1056      tem4 = (unsigned long) tem3;
1057      tem5 = ptr1 + tem4;
1058    and produce
1059      tem5 = ptr2;  */
1060 (simplify
1061   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1062   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1063   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1064        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1065             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1066    @1))
1068 /* Pattern match
1069      tem = (sizetype) ptr;
1070      tem = tem & algn;
1071      tem = -tem;
1072      ... = ptr p+ tem;
1073    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1074      ... = ptr & ~algn;  */
1075 (simplify
1076   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1077   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1078    (bit_and @0 { algn; })))
1080 /* Try folding difference of addresses.  */
1081 (simplify
1082  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1083  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1084   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1085    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1086     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1087 (simplify
1088  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1089  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1090   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1091    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1092     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1094 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1095    be able to fold this expression using the object or function's
1096    alignment.  */
1097 (simplify
1098  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1099  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1100       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1101   (with
1102    {
1103      unsigned int align;
1104      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1105      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1106    }
1107    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1108     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1111 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1112 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1114  /* Contract negates.  */
1115  /* A + (-B) -> A - B */
1116  (simplify
1117   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1118   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1119   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1120        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1121        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1122    (minus (convert @0) (convert @1))))
1123  /* A - (-B) -> A + B */
1124  (simplify
1125   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1126   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1127        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1128        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1129    (plus (convert @0) (convert @1))))
1130  /* -(-A) -> A */
1131  (simplify
1132   (negate (convert? (negate @1)))
1133   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1134        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1135    (convert @1)))
1137  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1138     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1139  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1140       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1142   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1143      irrespective of overflow issues.  */
1144   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1145   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1146   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1147   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1148   (simplify
1149     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1150     @1)
1151   (simplify
1152     (minus (minus @0 @1) @0)
1153     (negate @1))
1154   (simplify
1155     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1156     @0)
1157   (simplify
1158    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1159    (negate @1))
1160   (simplify
1161    (minus @0 (minus @0 @1))
1162    @1)
1164   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1165   (for outer_op (plus minus)
1166    (for inner_op (plus minus)
1167     (simplify
1168      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1169      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1170         as we would introduce undefined overflow, for example
1171         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1172      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1173                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1174       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1175        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1177   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1178   (for outer_op (plus minus)
1179    (simplify
1180     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1181     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1182      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1183       (minus { cst; } @0)))))
1185   /* ~A + A -> -1 */
1186   (simplify
1187    (plus:c (bit_not @0) @0)
1188    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1189     { build_all_ones_cst (type); }))
1191   /* ~A + 1 -> -A */
1192   (simplify
1193    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1194    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1195     (negate (convert @0))))
1197   /* -A - 1 -> ~A */
1198   (simplify
1199    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1200    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1201         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1202     (bit_not (convert @0))))
1204   /* -1 - A -> ~A */
1205   (simplify
1206    (minus integer_all_onesp @0)
1207    (bit_not @0))
1209   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1210   (for add (plus pointer_plus)
1211    (simplify
1212     (minus (convert (add @@0 @1))
1213      (convert @0))
1214     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1215          /* For integer types, if A has a smaller type
1216             than T the result depends on the possible
1217             overflow in P + A.
1218             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1219             However, if an overflow in P + A would cause
1220             undefined behavior, we can assume that there
1221             is no overflow.  */
1222          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1223              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1224          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1225             final type requires a sign- or zero-extension,
1226             then we have to punt - it is not defined which
1227             one is correct.  */
1228          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1229              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1230              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1231      (convert @1))))
1233   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1234   (for add (plus pointer_plus)
1235    (simplify
1236     (minus (convert @0)
1237      (convert (add @@0 @1)))
1238     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1239          /* For integer types, if A has a smaller type
1240             than T the result depends on the possible
1241             overflow in P + A.
1242             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1243             However, if an overflow in P + A would cause
1244             undefined behavior, we can assume that there
1245             is no overflow.  */
1246          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1247              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1248          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1249             final type requires a sign- or zero-extension,
1250             then we have to punt - it is not defined which
1251             one is correct.  */
1252          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1253              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1254              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1255      (negate (convert @1)))))
1257   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1258   (for add (plus pointer_plus)
1259    (simplify
1260     (minus (convert (add @@0 @1))
1261      (convert (add @0 @2)))
1262     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1263          /* For integer types, if A has a smaller type
1264             than T the result depends on the possible
1265             overflow in P + A.
1266             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1267             However, if an overflow in P + A would cause
1268             undefined behavior, we can assume that there
1269             is no overflow.  */
1270          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1271              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1272          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1273             final type requires a sign- or zero-extension,
1274             then we have to punt - it is not defined which
1275             one is correct.  */
1276          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1277              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1278              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1279              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1280              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1281      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1284 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1286 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1287  (simplify
1288   (minmax @0 @0)
1289   @0))
1290 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1291 (simplify
1292  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1293  @1)
1294 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1295 (simplify
1296  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1297  @1)
1298 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1299 (simplify
1300  (max:c @0 (negate @0))
1301  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1302       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1303           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1304   (abs @0)))
1305 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1306 (simplify
1307  (min:c @0 (negate @0))
1308  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1309       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1310           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1311   (negate (abs @0))))
1312 (simplify
1313  (min @0 @1)
1314  (switch
1315   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1316        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1317        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1318    @1)
1319   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1320        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1321        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1322    @0)))
1323 (simplify
1324  (max @0 @1)
1325  (switch
1326   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1327        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1328        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1329    @1)
1330   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1331        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1332        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1333    @0)))
1334 (for minmax (FMIN FMAX)
1335  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1336     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1337  (simplify
1338   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1339   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1340        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1341    @0)))
1342 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1343    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1344    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1345    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1346    worry about it either.  */
1347 (if (flag_finite_math_only)
1348  (simplify
1349   (FMIN @0 @1)
1350   (min @0 @1))
1351  (simplify
1352   (FMAX @0 @1)
1353   (max @0 @1)))
1354 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1355 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1356      maxmin (max min FMAX FMIN)
1357  (simplify
1358   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1359   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1360        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1361            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1362    (negate (maxmin @0 @1)))))
1363 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1364    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1365 (for minmax (min max)
1366  maxmin (max min)
1367  (simplify
1368   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1369   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1371 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1372 (for minmax (min min max max)
1373      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1374      out    (le  gt  ge  lt )
1375  (simplify
1376   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1377   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1378    (out @0 @1))))
1379 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1380    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1381 (for cmp (eq ne)
1382  (simplify
1383   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1384   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1385    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1386    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1387     (cmp @0 @2)))))
1388 (for cmp (eq ne)
1389  (simplify
1390   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1391   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1392    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1393    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1394     (cmp @0 @2)))))
1395 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1396 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1397      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1398      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1399  (simplify
1400   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1401   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1403 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1405 (for rotate (lrotate rrotate)
1406  (simplify
1407   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1408   @0))
1410 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1411 (simplify
1412  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1413  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1414       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1415   @0))
1417 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1418 (simplify
1419  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1420  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1421   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1423 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1424    types.  */
1425 (simplify
1426  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1427  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1428       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1429   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1431 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1432  (simplify
1433   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1434   (non_lvalue @0))
1435  (simplify
1436   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1437   @0)
1438  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1439     if vector2 is uniform.  */
1440  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1441   (simplify
1442    (shiftrotate @0 vec@1)
1443    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1444     (if (tem)
1445      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1447 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1448    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1449 (simplify
1450  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1451  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1452                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1453                                            element_precision (type)), @1); }))
1455 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1456 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1457  (simplify
1458   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1459   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1460    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1461         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1462         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1463         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1464     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1465      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1466         being well defined.  */
1467      (if (low >= prec)
1468       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1469        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1470        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1471         { build_zero_cst (type); }
1472         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1473       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1476 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1477    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1478 (for cmp (ne eq)
1479      icmp (eq ne)
1480  (simplify
1481   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1482   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1484 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1485    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1486    if CST2 != 0.  */
1487 (for cmp (ne eq)
1488  (simplify
1489   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1490   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1491    (if (cand < 0
1492         || (!integer_zerop (@2)
1493             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1494     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1495     (if (!integer_zerop (@2)
1496          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1497      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1499 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1500         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1501    if the new mask might be further optimized.  */
1502 (for shift (lshift rshift)
1503  (simplify
1504   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1505            INTEGER_CST@2)
1506    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1507         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1508         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1509         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1510         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1511     (with
1512      {
1513        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1514        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1515        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1516        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1517        unsigned int prec;
1519        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1520          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1521        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1522                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1523                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1524          {
1525            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1526            tree arg00 = @0;
1527            /* See if more bits can be proven as zero because of
1528               zero extension.  */
1529            if (@3 != @0
1530                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1531              {
1532                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1533                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1534                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1535                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1536                  {
1537                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1538                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1539                    if (shiftc < prec)
1540                      shift_type = inner_type;
1541                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1542                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1543                       is all ones.  */
1544                  }
1545              }
1546            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1547            if (shiftc < prec)
1548              {
1549                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1550                zerobits <<= prec - shiftc;
1551              }
1552            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1553               can contain actually sign bits, so no transformation is
1554               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1555               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1556            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1557                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1558              {
1559                if ((mask & zerobits) == 0)
1560                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1561                else
1562                  zerobits = 0;
1563              }
1564          }
1565      }
1566      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1567      (if ((mask & zerobits) == mask)
1568       { build_int_cst (type, 0); }
1569       (with { newmask = mask | zerobits; }
1570        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1571         (with
1572          {
1573            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1574               mode's mask.  */
1575            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1576                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1577              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1578                break;
1579          }
1580          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1581               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1582           (with
1583            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1584            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1585             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1586              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1587              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1589 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1590    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1591 (for shift (lshift rshift)
1592  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1593   (simplify
1594    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1595    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1596     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1597      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1599 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1600 (simplify
1601  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1602   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1603        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1604            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1605            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1606    (with
1607     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1608      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1610 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1611    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1612 (for rotate (lrotate rrotate)
1613  (simplify
1614   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1615    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1616          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1617          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1618         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1619             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1620     (with
1621      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1622       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1624 /* Simplifications of conversions.  */
1626 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1627 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1628  (simplify
1629   (cvt @0)
1630   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1631        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1632    @0)))
1634 /* Contract view-conversions.  */
1635 (simplify
1636   (view_convert (view_convert @0))
1637   (view_convert @0))
1639 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1640    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1641 (simplify
1642   (view_convert @0)
1643   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1644        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1645        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1646    (convert @0)))
1648 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1649 (simplify
1650   (view_convert (convert@0 @1))
1651   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1652        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1653        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1654        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1655    (view_convert @1)))
1657 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1658    barriers can be removed.  */
1659 (simplify
1660  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1661  @0)
1662 (simplify
1663  (paren (paren@1 @0))
1664  @1)
1666 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1667 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1668  (for icvt (convert float)
1669   (simplify
1670    (ocvt (icvt@1 @0))
1671    (with
1672     {
1673       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1674       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1675       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1676       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1677       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1678       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1679       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1680       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1681       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1682       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1683       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1684       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1685       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1686       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1687       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1688       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1689       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1690       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1691       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1692       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1693     }
1694    (switch
1695     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1696        handled below, if we are converting something to its own
1697        type via an object of identical or wider precision, neither
1698        conversion is needed.  */
1699     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1700           || (GENERIC
1701               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1702          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1703              || (inter_float && final_float))
1704          && inter_prec >= final_prec)
1705      (ocvt @0))
1707     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1708        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1709        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1710        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1711        then we sometimes need the middle conversion.  */
1712     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1713          && (final_int || final_float)
1714          && inter_prec >= inside_prec
1715          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1716      (ocvt @0))
1718     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1719        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1720        final conversion does not change precision we can drop the
1721        intermediate conversion.  */
1722     (if (inside_int && inter_int && final_int
1723          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1724               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1725              || final_prec == inter_prec))
1726      (ocvt @0))
1728     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1729         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1730         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1731         - the intermediate type is narrower than both initial and
1732           final, or
1733         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1734           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1735         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1736           intermediate and final types differ, or
1737         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1738           initial and intermediate types differ.  */
1739     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1740          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1741          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1742          && ! (inside_int && inter_int
1743                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1744                && inter_prec < final_prec)
1745          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1746              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1747          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1748          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1749      (ocvt @0))
1751     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1752        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1753     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1754          && final_int && inter_int && inside_int
1755          && final_prec == inside_prec
1756          && final_prec > inter_prec
1757          && inter_unsignedp)
1758      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1759                               (inside_type,
1760                                wi::mask (inter_prec, false,
1761                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1763     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1764        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1765        floating-point conversion.  */
1766     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1767          && inside_int && inter_float && final_int &&
1768          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1769          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1770      (convert @0)))))))
1772 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1773    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1774    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1775 (simplify
1776   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1777   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1778        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1779        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1780        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1781                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1782    (convert @0)))
1785 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1786 (simplify
1787   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1788   (convert @0))
1790 /* Canonicalization of binary operations.  */
1792 /* Convert X + -C into X - C.  */
1793 (simplify
1794  (plus @0 REAL_CST@1)
1795  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1796   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1797    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1798     (minus @0 { tem; })))))
1800 /* Convert x+x into x*2.  */
1801 (simplify
1802  (plus @0 @0)
1803  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1804   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1805   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1806    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1808 (simplify
1809  (minus integer_zerop @1)
1810  (negate @1))
1812 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1813    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1814    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1815 (simplify
1816  (minus real_zerop@0 @1)
1817  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1818   (negate @1)))
1820 /* Transform x * -1 into -x.  */
1821 (simplify
1822  (mult @0 integer_minus_onep)
1823  (negate @0))
1825 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1826    number.  */
1827 (match compositional_complex
1828  (convert? (complex @0 @1)))
1830 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1831 (simplify
1832  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1833  @0)
1834 (simplify
1835  (realpart (complex @0 @1))
1836  @0)
1837 (simplify
1838  (imagpart (complex @0 @1))
1839  @1)
1841 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1842 (simplify
1843  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1844  (convert (realpart @0)))
1845 (simplify
1846  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1847  (convert (negate (imagpart @0))))
1848 (for part (realpart imagpart)
1849  (for op (plus minus)
1850   (simplify
1851    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1852    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1853 (simplify
1854  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1855  (convert (COS @0)))
1856 (simplify
1857  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1858  (convert (SIN @0)))
1860 /* conj(conj(x)) -> x  */
1861 (simplify
1862  (conj (convert? (conj @0)))
1863  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1864   (convert @0)))
1866 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1867 (simplify
1868  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1869  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1870   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1872 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1873 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1874  (simplify
1875   (bswap (bswap @0))
1876   @0)
1877  (simplify
1878   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1879   (bit_not @0))
1880  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1881   (simplify
1882    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1883    (bitop @0 (bswap @1)))))
1886 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1888 /* Simplify constant conditions.
1889    Only optimize constant conditions when the selected branch
1890    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1891    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1892    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1893    this one as we depend on doing this transform before possibly
1894    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1895    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1896    genmatch cannot handle.  */
1897 (simplify
1898  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1899  (if (integer_zerop (@0))
1900   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1901    @2)
1902   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1903    @1)))
1904 (simplify
1905  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1906  (if (integer_all_onesp (@0))
1907   @1
1908   (if (integer_zerop (@0))
1909    @2)))
1911 (for cnd (cond vec_cond)
1912  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1913  (simplify
1914   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1915   (cnd @0 @1 @3))
1916  (simplify
1917   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1918   (cnd @0 @1 @3))
1919  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1920  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1921     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1922     The following is still important to merge then and else arm cases
1923     from if-conversion.  */
1924  (simplify
1925   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1926   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1927        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1928        && invert_tree_comparison
1929            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1930        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1931        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1932    (cnd @0 @1 @3)))
1933  (simplify
1934   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1935   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1936        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1937        && invert_tree_comparison
1938            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1939        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1940        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1941    (cnd @0 @3 @4)))
1943  /* A ? B : B -> B.  */
1944  (simplify
1945   (cnd @0 @1 @1)
1946   @1)
1948  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1949  (simplify
1950   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1951   (cnd @0 @2 @1)))
1953 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1954    return all -1 or all 0 results.  */
1955 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1956    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1957 (simplify
1958  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1959  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1960       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1961       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1962           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1963   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1965 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1966 (simplify
1967  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1968  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1969       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1970       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1971           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1972   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1975 /* Simplifications of comparisons.  */
1977 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1978    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1979    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1980 (for cmp  (le gt)
1981      acmp (lt ge)
1982  (simplify
1983   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1984   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1985    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1986 (for cmp  (ge lt)
1987      acmp (gt le)
1988  (simplify
1989   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1990   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1991    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1994 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1995    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1996    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1997    that with expression code iteration.  */
1998 (for cmp (tcc_comparison)
1999      icmp (inverted_tcc_comparison)
2000      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2001  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2002     and handle some more cases by using
2003       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2004     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2005     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2006  (simplify
2007   (bit_not (cmp @0 @1))
2008   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2009        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2010    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2011       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2012       a computed operator in the replacement tree thus we have
2013       to play the trick below.  */
2014    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2015              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2016     (if (ic == icmp)
2017      (icmp @0 @1)
2018      (if (ic == ncmp)
2019       (ncmp @0 @1))))))
2020  (simplify
2021   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2022   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2023             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2024    (if (ic == icmp)
2025     (icmp @0 @1)
2026     (if (ic == ncmp)
2027      (ncmp @0 @1))))))
2029 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2030    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2031    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2032    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2033    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2034 (for cmp (eq ne)
2035  (simplify
2036   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2037   (if (single_use (@2))
2038    (cmp @0 @1))))
2040 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2041    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2042    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2043    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2044 (for cmp (simple_comparison)
2045      scmp (swapped_simple_comparison)
2046  (simplify
2047   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2048   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2049   (if (integer_zerop (@1))
2050    (cmp @1 @2)
2051    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2052         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2053         && single_use (@3))
2054     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2055     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2056      (scmp @0 @2)
2057      (cmp @0 @2))))))
2059 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2060    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2061 (for cmp (eq ge le)
2062  (simplify
2063   (cmp @0 @0)
2064   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2065        || ! HONOR_NANS (@0))
2066    { constant_boolean_node (true, type); }
2067    (if (cmp != EQ_EXPR)
2068     (eq @0 @0)))))
2069 (for cmp (ne gt lt)
2070  (simplify
2071   (cmp @0 @0)
2072   (if (cmp != NE_EXPR
2073        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2074        || ! HONOR_NANS (@0))
2075    { constant_boolean_node (false, type); })))
2076 (for cmp (unle unge uneq)
2077  (simplify
2078   (cmp @0 @0)
2079   { constant_boolean_node (true, type); }))
2080 (for cmp (unlt ungt)
2081  (simplify
2082   (cmp @0 @0)
2083   (unordered @0 @0)))
2084 (simplify
2085  (ltgt @0 @0)
2086  (if (!flag_trapping_math)
2087   { constant_boolean_node (false, type); }))
2089 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2090 (for cmp (simple_comparison)
2091  (simplify
2092   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2093   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2094    (cmp @1 @0))))
2096 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2097 (for cmp (simple_comparison)
2098      scmp (swapped_simple_comparison)
2099  (simplify
2100   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2101   (if (single_use (@2)
2102        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2103    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2105 (for cmp (simple_comparison)
2106  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2107  (simplify
2108   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2109   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2110        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2111            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2112        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2113            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2114    (with
2115     {
2116       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2117       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2118         {
2119           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2120           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2121               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2122             type1 = float_type_node;
2123           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2124               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2125             type1 = double_type_node;
2126         }
2127       tree newtype
2128         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2129            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2130     }
2131     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2132      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2134  (simplify
2135   (cmp @0 REAL_CST@1)
2136   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2137   (switch
2138    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2139    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2140     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2141    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2142    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2143         && ! HONOR_SNANS (@1))
2144     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2145    /* Fold comparisons against infinity.  */
2146    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2147         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2148     (with
2149      {
2150        REAL_VALUE_TYPE max;
2151        enum tree_code code = cmp;
2152        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2153        if (neg)
2154          code = swap_tree_comparison (code);
2155      }
2156      (switch
2157       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2158       (if (code == GT_EXPR
2159            && ! HONOR_SNANS (@0))
2160        { constant_boolean_node (false, type); })
2161       (if (code == LE_EXPR)
2162        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2163        (if (! HONOR_NANS (@0))
2164         { constant_boolean_node (true, type); }
2165         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2166         (eq @0 @0)))
2167       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2168       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2169        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2170         (if (neg)
2171          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2172          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2173       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2174       (if (code == LT_EXPR)
2175        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2176         (if (neg)
2177          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2178          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2179       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2180       (if (code == NE_EXPR)
2181        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2182         (if (! HONOR_NANS (@0))
2183          (if (neg)
2184           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2185           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2186          (if (neg)
2187           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2188            { build_one_cst (type); })
2189           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2190            { build_one_cst (type); }))))))))))
2192  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2193     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2194     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2195     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2196  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2197   (for op (plus minus)
2198    (simplify
2199     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2200     (with
2201      {
2202        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2203                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2204      }
2205      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2206       (cmp @0 { tem; }))))))
2208  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2209     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2210     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2211     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2212  (if (flag_associative_math)
2213   (simplify
2214    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2215    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2216     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2217      (cmp { tem; } @1)))))
2219  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2220  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2221       && ! flag_errno_math)
2222   (for sq (SQRT)
2223    (simplify
2224     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2225     (switch
2226      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2227       (switch
2228        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2229        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2230         { constant_boolean_node (false, type); })
2231        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2232           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2233        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2234         { constant_boolean_node (true, type); })
2235        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2236        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2237      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2238       (switch
2239        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2240        (if (cmp == LT_EXPR)
2241         { constant_boolean_node (false, type); })
2242        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2243        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2244         { constant_boolean_node (true, type); })
2245        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2246        (if (cmp == LE_EXPR)
2247         (eq @0 @1))
2248        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2249           == or !=.  In the last case:
2251             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2253           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2254           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2255        (cmp @0 @1)))
2256      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2257       (with
2258        {
2259          REAL_VALUE_TYPE c2;
2260          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2261                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2262          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2263        }
2264        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2265         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2266         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2267          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2268          { constant_boolean_node (false, type); })
2269         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2270         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2271      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2272       (with
2273        {
2274          REAL_VALUE_TYPE c2;
2275          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2276                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2277          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2278        }
2279        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2280         (switch
2281          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2282             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2283          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2284           { constant_boolean_node (true, type); })
2285          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2286             don't care about NaNs.  */
2287          (if (! HONOR_NANS (@0))
2288           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2289          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2290             don't care about Infinities.  */
2291          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2292           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2293          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2294          (if (GENERIC)
2295           (truth_andif
2296            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2297            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2298         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2299         (if (! HONOR_NANS (@0))
2300          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2301          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2302          (if (GENERIC)
2303           (truth_andif
2304            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2305            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2307 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2308 (simplify
2309  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2310  (if (types_match (@0, @1))
2311   (unordered @0 @1)))
2312 (simplify
2313  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2314  (if (types_match (@0, @1))
2315   (ordered @0 @1)))
2316 (simplify
2317  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2318  @2)
2319 (simplify
2320  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2321  @2)
2323 /* Simple range test simplifications.  */
2324 /* A < B || A >= B -> true.  */
2325 (for test1 (lt le le le ne ge)
2326      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2327  (simplify
2328   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2329   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2330        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2331    { constant_boolean_node (true, type); })))
2332 /* A < B && A >= B -> false.  */
2333 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2334      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2335  (simplify
2336   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2337   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2338        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2339    { constant_boolean_node (false, type); })))
2341 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2342 (for cmp (tcc_comparison)
2343      scmp (swapped_tcc_comparison)
2344  (simplify
2345   (cmp (negate @0) (negate @1))
2346   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2347        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2348            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2349    (scmp @0 @1)))
2350  (simplify
2351   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2352   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2353        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2354            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2355    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2356     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2357      (scmp @0 { tem; }))))))
2359 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2360 (for op (eq ne)
2361  (simplify
2362   (op (abs @0) zerop@1)
2363   (op @0 @1)))
2365 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2366 (for cmp (simple_comparison)
2367  (simplify
2368   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2369   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2370        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2371           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2372        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2373             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2374             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2375        && single_use (@0))
2376    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2377         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2378             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2379         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2380             || cmp == NE_EXPR
2381             || cmp == EQ_EXPR)
2382         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2383     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2384        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2385        constant which fold_convert produces.  */
2386     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2387      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2388                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2389      (cmp @00 (convert @1)))
2391     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2392      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2393      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2394            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2395            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2396                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2397           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2398               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2399                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2400                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2401                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2402               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2403                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2404                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2405       (cmp @00 (convert @10))
2406       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2407            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2408            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2409        (with
2410         {
2411           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2412           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2413           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2414           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2415         }
2416         (if (above || below)
2417          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2418           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2419           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2420            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2421            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2422             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2424 (for cmp (eq ne)
2425  /* A local variable can never be pointed to by
2426     the default SSA name of an incoming parameter.
2427     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2428  (simplify
2429   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2430   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2431        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2432    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2433     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2434          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2435      (if (cmp == NE_EXPR)
2436       { constant_boolean_node (true, type); }
2437       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2439 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2440 (for cmp (eq ne)
2442  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2443     Similarly for NE_EXPR.  */
2444  (simplify
2445   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2446   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2447        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2448    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2450  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2451  (simplify
2452   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2453   (cmp @0 @1))
2455  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2456     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2457  (simplify
2458   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2459   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2461  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2462  (simplify
2463   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2464   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2465    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2467  (simplify
2468   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2469   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2470    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2472 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2473    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2474 (for cmp (eq ne)
2475      icmp (ne eq)
2476  (simplify
2477   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2478   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2480 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2481    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2482 (for cmp (eq ne)
2483      ncmp (ge lt)
2484  (simplify
2485   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2486   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2487        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2488            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2489        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2490        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2491    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2492     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2494 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2495    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2496    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2497    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2498 (for cmp (simple_comparison)
2499  (simplify
2500   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2501   (with
2502    {
2503      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2504      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2505      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2506      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2507        {
2508          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2509          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2510        }
2511      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2512        {
2513          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2514          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2515        }
2516    }
2517    (if (base0 && base1)
2518     (with
2519      {
2520        int equal = 2;
2521        if (decl_in_symtab_p (base0)
2522            && decl_in_symtab_p (base1))
2523          equal = symtab_node::get_create (base0)
2524                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2525        else if ((DECL_P (base0)
2526                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2527                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2528                 && (DECL_P (base1)
2529                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2530                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2531          equal = (base0 == base1);
2532      }
2533      (if (equal == 1
2534           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2535               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2536               || off0 == off1
2537               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2538               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2539               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2540                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2541       (switch
2542        (if (cmp == EQ_EXPR)
2543         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2544        (if (cmp == NE_EXPR)
2545         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2546        (if (cmp == LT_EXPR)
2547         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2548        (if (cmp == LE_EXPR)
2549         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2550        (if (cmp == GE_EXPR)
2551         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2552        (if (cmp == GT_EXPR)
2553         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2554       (if (equal == 0
2555            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2556            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2557            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2558                || off0 == off1))
2559        (switch
2560         (if (cmp == EQ_EXPR)
2561          { constant_boolean_node (false, type); })
2562         (if (cmp == NE_EXPR)
2563          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2565 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2566 (for neeq (ne eq)
2567  (simplify
2568   (neeq @0 @1)
2569   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2570        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2571    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2573 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2574    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2575    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2576    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2577    canonicalizaion is not wanted.  */
2579 (for cmp (ne eq)
2580  (simplify
2581   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2582   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2583         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2584       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2585           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2586    (cmp @0 (convert @1)))))
2588 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2589 (for cmp (lt gt le ge)
2590  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2591     the specified precision will have known values.  */
2592  (simplify
2593   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2594   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2595        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2596    (with
2597     {
2598       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2599       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2600       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2601       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2602       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2603     }
2604     (switch
2605      (if (wi::eq_p (@1, max))
2606       (switch
2607        (if (cmp == GT_EXPR)
2608         { constant_boolean_node (false, type); })
2609        (if (cmp == GE_EXPR)
2610         (eq @2 @1))
2611        (if (cmp == LE_EXPR)
2612         { constant_boolean_node (true, type); })
2613        (if (cmp == LT_EXPR)
2614         (ne @2 @1))))
2615      (if (wi::eq_p (@1, min))
2616       (switch
2617        (if (cmp == LT_EXPR)
2618         { constant_boolean_node (false, type); })
2619        (if (cmp == LE_EXPR)
2620         (eq @2 @1))
2621        (if (cmp == GE_EXPR)
2622         { constant_boolean_node (true, type); })
2623        (if (cmp == GT_EXPR)
2624         (ne @2 @1))))
2625      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2626       (switch
2627        (if (cmp == GT_EXPR)
2628         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2629        (if (cmp == LE_EXPR)
2630         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2631      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2632       (switch
2633        (if (cmp == GE_EXPR)
2634         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2635        (if (cmp == LT_EXPR)
2636         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2637      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2638           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2639           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2640              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2641              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2642              max associated with this sign bit.  */
2643           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2644           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2645           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2646       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2647          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2648       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2649        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2650         (if (cmp == LE_EXPR)
2651          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2652          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2654 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2655  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2656  (simplify
2657   (cmp @0 REAL_CST@1)
2658   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2659        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2660    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2661                             ? false : true, type); })))
2663 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2664 (simplify
2665  (ne @0 integer_zerop)
2666  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2667       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2668   (non_lvalue @0)))
2669 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2670 (simplify
2671  (eq @0 integer_onep)
2672  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2673       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2674   (non_lvalue @0)))
2675 /* Do not handle
2676    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2677    bool_var != 1 becomes !bool_var
2678    here because that only is good in assignment context as long
2679    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2680    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2681    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2683 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2684    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2685    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2686    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2687 (for cmp (lt le ge gt)
2688      out (gt gt le le)
2689  (simplify
2690   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2691   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2692        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2693        && wi::ne_p (@1, 0)
2694        && single_use (@2))
2695    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2696                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2698 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2699    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2700    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2701 (for cmp (gt le)
2702  (simplify
2703   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2704   (if (single_use (@2)
2705        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2706        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2707        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2708    (cmp @1 @0))))
2710 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2711 /* A - B > A  */
2712 (for cmp (gt le)
2713      out (ne eq)
2714  (simplify
2715   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2716   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2717        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2718    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2719 /* A + B < A  */
2720 (for cmp (lt ge)
2721      out (ne eq)
2722  (simplify
2723   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2724   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2725        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2726    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2728 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2729    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2730 (for cmp (lt ge)
2731      out (ne eq)
2732  (simplify
2733   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2734   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2735    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2736     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2738 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2739    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2740    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2741    section that follows this one.
2743    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2744    the following:
2746    - the rule describes an identity
2748    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2749      multiplication
2751    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2752      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2753      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2754      when the operand has that value.)  */
2756 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2757  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2758  (simplify
2759   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2760   (if (!HONOR_SNANS (type))
2761    @0))
2763  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2764  (for root (SQRT CBRT)
2765   (simplify
2766    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2767     (root (mult @0 @1))))
2769  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2770  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2771   (simplify
2772    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2773     (exps (plus @0 @1))))
2775  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2776  (for root (SQRT CBRT)
2777   (simplify
2778    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2779     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2781  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2782  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2783   (simplify
2784    (rdiv @0 (exps:s @1))
2785     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2787  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2788       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2789   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2790   (simplify
2791    (logs (exps @0))
2792    @0)
2793   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2794   (simplify
2795    (exps (logs @0))
2796    @0))
2798  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2799     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2800     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2801  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2802       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2803   (simplify
2804    (logs (exps @0))
2805    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2806     (with {
2807       tree x;
2808       switch (exps)
2809         {
2810         CASE_CFN_EXP:
2811           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2812           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2813           break;
2814         CASE_CFN_EXP2:
2815           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2816           x = build_real (type, dconst2);
2817           break;
2818         CASE_CFN_EXP10:
2819         CASE_CFN_POW10:
2820           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2821           {
2822             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2823             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2824             x = build_real (type, dconst10);
2825           }
2826           break;
2827         default:
2828           gcc_unreachable ();
2829         }
2830       }
2831      (mult (logs { x; }) @0)))))
2833  (for logs (LOG LOG
2834             LOG2 LOG2
2835             LOG10 LOG10)
2836       exps (SQRT CBRT)
2837   (simplify
2838    (logs (exps @0))
2839    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2840     (with {
2841       tree x;
2842       switch (exps)
2843         {
2844         CASE_CFN_SQRT:
2845           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2846           x = build_real (type, dconsthalf);
2847           break;
2848         CASE_CFN_CBRT:
2849           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2850           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2851           break;
2852         default:
2853           gcc_unreachable ();
2854         }
2855       }
2856      (mult { x; } (logs @0))))))
2858  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2859  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2860       pows (POW)
2861   (simplify
2862    (logs (pows @0 @1))
2863    (mult @1 (logs @0))))
2865  (for sqrts (SQRT)
2866       cbrts (CBRT)
2867       pows (POW)
2868       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2869   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2870   (simplify
2871    (sqrts (exps @0))
2872    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2873   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2874   (simplify
2875    (cbrts (exps @0))
2876    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2877   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2878   (simplify
2879    (pows (exps @0) @1)
2880    (exps (mult @0 @1))))
2882  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2883  (for tans (TAN)
2884       atans (ATAN)
2885   (simplify
2886    (tans (atans @0))
2887    @0)))
2889 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2890 (simplify
2891  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
2892  (abs @0))
2894 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2895 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2896  (simplify
2897   (fns (fns @0))
2898   (fns @0)))
2899 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2900 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2901  (simplify
2902   (fns integer_valued_real_p@0)
2903   @0))
2905 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2906 (simplify
2907  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2908  (abs @0))
2910 /* pow(1,x) -> 1.  */
2911 (simplify
2912  (POW real_onep@0 @1)
2913  @0)
2915 (simplify
2916  /* copysign(x,x) -> x.  */
2917  (COPYSIGN @0 @0)
2918  @0)
2920 (simplify
2921  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2922  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2923  (abs @0))
2925 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2926  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2927  (simplify
2928   (scale real_zerop@0 @1)
2929   @0)
2930  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2931  (simplify
2932   (scale @0 integer_zerop@1)
2933   @0)
2934  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2935  (simplify
2936   (scale REAL_CST@0 @1)
2937   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2938    @0)))
2940 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2941    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2943    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2944    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2945    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2946    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2948 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2949  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2950  (simplify
2951   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2952    (SIN @0))
2954  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2955  (simplify
2956   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2957   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2958    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2960  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2961  (simplify
2962   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2963    (TAN @0))
2965  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2966  (simplify
2967   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2968    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2970  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2971  (simplify
2972   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2973   (if (! HONOR_NANS (@0)
2974        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2975    (COS @0)))
2977  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2978  (simplify
2979   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2980   (if (! HONOR_NANS (@0)
2981        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2982    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2984  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2985  (simplify
2986   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2987    (POW @0 (plus @1 @2)))
2989  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2990  (simplify
2991   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2992    (POW (mult @0 @2) @1))
2994  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
2995  (simplify
2996   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
2997    (POWI (mult @0 @2) @1))
2999  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3000  (simplify
3001   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3002   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3003    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3005  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3006  (simplify
3007   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3008    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3010  (for sqrts (SQRT)
3011       cbrts (CBRT)
3012       pows (POW)
3013   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3014   (simplify
3015    (sqrts (sqrts @0))
3016    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3017   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3018   (simplify
3019    (sqrts (cbrts @0))
3020    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3021   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3022   (simplify
3023    (cbrts (sqrts @0))
3024    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3025   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3026   (simplify
3027    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3028    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3029   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3030   (simplify
3031    (sqrts (pows @0 @1))
3032    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3033   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3034   (simplify
3035    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3036    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3037   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3038   (simplify
3039    (pows (sqrts @0) @1)
3040    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3041   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3042   (simplify
3043    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3044    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3045   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3046   (simplify
3047    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3048    (pows @0 (mult @1 @2))))
3050  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3051  (simplify
3052   (CABS (complex @0 @0))
3053   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3055  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3056  (simplify
3057   (HYPOT @0 @0)
3058   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3060  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3061  (for cexps (CEXP)
3062       exps (EXP)
3063       cexpis (CEXPI)
3064   (simplify
3065    (cexps compositional_complex@0)
3066    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3067     (complex
3068      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3069      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3071 (if (canonicalize_math_p ())
3072  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3073  (for floors (FLOOR)
3074       truncs (TRUNC)
3075   (simplify
3076    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3077    (truncs @0))))
3079 (match double_value_p
3080  @0
3081  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3082 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3083             BUILT_IN_FLOORL
3084             BUILT_IN_CEILL
3085             BUILT_IN_ROUNDL
3086             BUILT_IN_NEARBYINTL
3087             BUILT_IN_RINTL)
3088      tos (BUILT_IN_TRUNC
3089           BUILT_IN_FLOOR
3090           BUILT_IN_CEIL
3091           BUILT_IN_ROUND
3092           BUILT_IN_NEARBYINT
3093           BUILT_IN_RINT)
3094  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3095  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3096   (simplify
3097    (froms (convert double_value_p@0))
3098    (convert (tos @0)))))
3100 (match float_value_p
3101  @0
3102  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3103 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3104             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3105             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3106             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3107             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3108             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3109      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3110           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3111           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3112           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3113           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3114           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3115  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3116     if x is a float.  */
3117  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3118       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3119   (simplify
3120    (froms (convert float_value_p@0))
3121    (convert (tos @0)))))
3123 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3124      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3125  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3126  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3127   (simplify
3128    (froms (convert double_value_p@0))
3129    (tos @0))))
3131 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3132             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3133      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3134  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3135     if x is a float.  */
3136  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3137   (simplify
3138    (froms (convert float_value_p@0))
3139    (tos @0))))
3141 (if (canonicalize_math_p ())
3142  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3143  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3144   (simplify
3145    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3146    (fix_trunc @0))))
3148 (if (canonicalize_math_p ())
3149  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3150  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3151            ICEIL LCEIL LLCEIL
3152            IROUND LROUND LLROUND)
3153   (simplify
3154    (fns integer_valued_real_p@0)
3155    (fix_trunc @0)))
3156  (if (!flag_errno_math)
3157   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3158   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3159    (simplify
3160     (rints integer_valued_real_p@0)
3161     (fix_trunc @0)))))
3163 (if (canonicalize_math_p ())
3164  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3165       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3166       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3167   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3168      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3169   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3170        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3171    (simplify
3172     (ifn @0)
3173     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3174   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3175      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3176   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3177        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3178    (simplify
3179     (llfn @0)
3180     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3182 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3183 (simplify
3184  (CPROJ @0)
3185  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3186    @0))
3188 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3189    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3190 (simplify
3191  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3192  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3193   { build_complex_inf (type, false); }))
3195 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3196 (simplify
3197  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3198  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3199   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3201 (for pows (POW)
3202      sqrts (SQRT)
3203      cbrts (CBRT)
3204  (simplify
3205   (pows @0 REAL_CST@1)
3206   (with {
3207     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3208     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3209    }
3210    (switch
3211     /* pow(x,0) -> 1.  */
3212     (if (real_equal (value, &dconst0))
3213      { build_real (type, dconst1); })
3214     /* pow(x,1) -> x.  */
3215     (if (real_equal (value, &dconst1))
3216      @0)
3217     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3218     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3219      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3220     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3221     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3222          && canonicalize_math_p ()
3223          && real_equal (value, &dconsthalf))
3224      (sqrts @0))
3225     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3226     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3227          && canonicalize_math_p ()
3228          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3229              real_equal (value, &tmp)))
3230      (cbrts @0))))))
3232 /* powi(1,x) -> 1.  */
3233 (simplify
3234  (POWI real_onep@0 @1)
3235  @0)
3237 (simplify
3238  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3239  (switch
3240   /* powi(x,0) -> 1.  */
3241   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3242    { build_real (type, dconst1); })
3243   /* powi(x,1) -> x.  */
3244   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3245    @0)
3246   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3247   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3248    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3250 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3252    These are conceptually similar to the transformations performed for
3253    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3254    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3256 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3257    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3258    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3259    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3260    operation and convert the result to the desired type.  */
3261 (for op (plus minus)
3262   (simplify
3263     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
3264     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3265          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3266             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3267          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3268          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3269          /* The precision of the type of each operand must match the
3270             precision of the mode of each operand, similarly for the
3271             result.  */
3272          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3273              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3274          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3275              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3276          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3277          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3278          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3279          && types_match (@0, @1)
3280          && types_match (@0, type))
3281       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3282         (convert (op @0 @1))
3283         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3284          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3286 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3287    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3288    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3289    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3290    arithmetic operation.  */
3291 (for op (minus plus)
3292  (simplify
3293   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3295        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3296           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3297        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3298        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3299        /* The precision of the type of each operand must match the
3300           precision of the mode of each operand, similarly for the
3301           result.  */
3302        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3303            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3304        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3305            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3306        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3307        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3308        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3309        && types_match (@0, @1)
3310        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3311            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3312        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3313                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3314    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3315     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3316      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3317     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3318      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3319                (convert:utype @4))))))))
3321 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3322    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3323 (for op (lt le gt ge)
3324      ext (min min max max)
3325  (simplify
3326   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3327   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3328        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3329    (op @0 (ext @1 @2)))))
3331 (simplify
3332  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3333  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3334  { integer_zero_node; })
3336 (simplify
3337  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3338  (SIGNBIT @0)
3339  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3340   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3342 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3343 (for cmp (eq ne)
3344  (for op (plus minus)
3345       rop (minus plus)
3346   (simplify
3347    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3348    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3349         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3350         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3351         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3352     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3353      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3354       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3355       (if (single_use (@3))
3356        (cmp @0 { res; }))))))))
3357 (for cmp (lt le gt ge)
3358  (for op (plus minus)
3359       rop (minus plus)
3360   (simplify
3361    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3362    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3363         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3364     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3365      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3366       {
3367         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3368                                 "when simplifying conditional to constant"),
3369                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3370         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3371         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3372         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3373                         != (op == MINUS_EXPR);
3374         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3375       }
3376       (if (single_use (@3))
3377        (with
3378         {
3379           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3380                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3381                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3382                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3383         }
3384         (cmp @0 { res; })))))))))
3386 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3388 (simplify
3389  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3390  (switch
3391   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3392        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3393    (switch
3394     (if (integer_zerop (@2))
3395      (view_convert (realpart @0)))
3396     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3397      (view_convert (imagpart @0)))))
3398   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3399        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3400        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3401        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3402        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3403        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3404             && integer_zerop (@2))
3405            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3406               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3407            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3408                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3409                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3410                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3411                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3412                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3413                                             - TYPE_PRECISION (type))
3414                                          : 0)) == 0)))
3415    (convert @0))))
3417 /* Simplify vector extracts.  */
3419 (simplify
3420  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3421  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3422       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3423           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3424               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3425   (with
3426    {
3427      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3428                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3429      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3430      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3431      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3432      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3433    }
3434    (if (n != 0
3435         && (idx % width) == 0
3436         && (n % width) == 0
3437         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3438     (with
3439      {
3440        idx = idx / width;
3441        n = n / width;
3442        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3443        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3444        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3445          {
3446            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3447            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3448              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3449          }
3450      }
3451      (switch
3452       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3453       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3454        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3455         { build_constructor (type, NULL); }
3456         (with
3457          {
3458            idx /= k;
3459            n /= k;
3460          }
3461          (if (n == 1)
3462           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3463            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3464            { build_zero_cst (type); })
3465           {
3466             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3467             vec_alloc (vals, n);
3468             for (unsigned i = 0;
3469                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3470               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3471                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3472             build_constructor (type, vals);
3473           }))))
3474       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3475       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3476        (switch
3477         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3478          { build_zero_cst (type); })
3479         (if (n == k)
3480          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3481         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3482                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))