* fi.po: Update.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob8791e57ea212b1edb5d12beb8380e6f49140e044
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) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
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 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1039    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1040    zero throughout its computed value range,
1041    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1042    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1043    and 0's otherwise.
1044    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1045    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1046    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1048 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1049      outer_op (bit_xor bit_ior)
1050 (simplify
1051  (outer_op
1052   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1053  (with
1054   {
1055     bool fail = false;
1056     wide_int zero_mask_not;
1057     wide_int C0;
1058     wide_int cst_emit;
1060     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1061       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1062     else
1063       fail = true;
1065     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1066       {
1067         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1068         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1069       }
1070     else
1071       {
1072         C0 = @0;
1073         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1074       }
1075   }
1076   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1077    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1078    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1079     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1081 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1082 (simplify
1083   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1084   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1086 /* Pattern match
1087      tem1 = (long) ptr1;
1088      tem2 = (long) ptr2;
1089      tem3 = tem2 - tem1;
1090      tem4 = (unsigned long) tem3;
1091      tem5 = ptr1 + tem4;
1092    and produce
1093      tem5 = ptr2;  */
1094 (simplify
1095   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1096   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1097   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1098        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1099             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1100    @1))
1102 /* Pattern match
1103      tem = (sizetype) ptr;
1104      tem = tem & algn;
1105      tem = -tem;
1106      ... = ptr p+ tem;
1107    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1108      ... = ptr & ~algn;  */
1109 (simplify
1110   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1111   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1112    (bit_and @0 { algn; })))
1114 /* Try folding difference of addresses.  */
1115 (simplify
1116  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1117  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1118   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1119    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1120     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1121 (simplify
1122  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1123  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1124   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1125    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1126     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1128 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1129    be able to fold this expression using the object or function's
1130    alignment.  */
1131 (simplify
1132  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1133  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1134       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1135   (with
1136    {
1137      unsigned int align;
1138      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1139      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1140    }
1141    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1142     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1145 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1146 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1148  /* Contract negates.  */
1149  /* A + (-B) -> A - B */
1150  (simplify
1151   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1152   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1154        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1155        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1156    (minus (convert @0) (convert @1))))
1157  /* A - (-B) -> A + B */
1158  (simplify
1159   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1160   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1161        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1162        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1163    (plus (convert @0) (convert @1))))
1164  /* -(-A) -> A */
1165  (simplify
1166   (negate (convert? (negate @1)))
1167   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1168        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1169    (convert @1)))
1171  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1172     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1173  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1174       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1176   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1177      irrespective of overflow issues.  */
1178   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1179   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1180   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1181   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1182   (simplify
1183     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1184     @1)
1185   (simplify
1186     (minus (minus @0 @1) @0)
1187     (negate @1))
1188   (simplify
1189     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1190     @0)
1191   (simplify
1192    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1193    (negate @1))
1194   (simplify
1195    (minus @0 (minus @0 @1))
1196    @1)
1198   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1199   (for outer_op (plus minus)
1200    (for inner_op (plus minus)
1201     (simplify
1202      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1203      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1204         as we would introduce undefined overflow, for example
1205         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1206      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1207                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1208       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1209        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1211   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1212   (for outer_op (plus minus)
1213    (simplify
1214     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1215     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1216      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1217       (minus { cst; } @0)))))
1219   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1220   (simplify
1221    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1222    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1223     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1224      (plus { cst; } @0))))
1226   /* ~A + A -> -1 */
1227   (simplify
1228    (plus:c (bit_not @0) @0)
1229    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1230     { build_all_ones_cst (type); }))
1232   /* ~A + 1 -> -A */
1233   (simplify
1234    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1235    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1236     (negate (convert @0))))
1238   /* -A - 1 -> ~A */
1239   (simplify
1240    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1241    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1242         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1243     (bit_not (convert @0))))
1245   /* -1 - A -> ~A */
1246   (simplify
1247    (minus integer_all_onesp @0)
1248    (bit_not @0))
1250   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1251   (for add (plus pointer_plus)
1252    (simplify
1253     (minus (convert (add @@0 @1))
1254      (convert @0))
1255     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1256          /* For integer types, if A has a smaller type
1257             than T the result depends on the possible
1258             overflow in P + A.
1259             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1260             However, if an overflow in P + A would cause
1261             undefined behavior, we can assume that there
1262             is no overflow.  */
1263          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1264              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1265          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1266             final type requires a sign- or zero-extension,
1267             then we have to punt - it is not defined which
1268             one is correct.  */
1269          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1270              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1271              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1272      (convert @1))))
1274   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1275   (for add (plus pointer_plus)
1276    (simplify
1277     (minus (convert @0)
1278      (convert (add @@0 @1)))
1279     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1280          /* For integer types, if A has a smaller type
1281             than T the result depends on the possible
1282             overflow in P + A.
1283             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1284             However, if an overflow in P + A would cause
1285             undefined behavior, we can assume that there
1286             is no overflow.  */
1287          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1288              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1289          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1290             final type requires a sign- or zero-extension,
1291             then we have to punt - it is not defined which
1292             one is correct.  */
1293          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1294              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1295              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1296      (negate (convert @1)))))
1298   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1299   (for add (plus pointer_plus)
1300    (simplify
1301     (minus (convert (add @@0 @1))
1302      (convert (add @0 @2)))
1303     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1304          /* For integer types, if A has a smaller type
1305             than T the result depends on the possible
1306             overflow in P + A.
1307             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1308             However, if an overflow in P + A would cause
1309             undefined behavior, we can assume that there
1310             is no overflow.  */
1311          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1312              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1313          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1314             final type requires a sign- or zero-extension,
1315             then we have to punt - it is not defined which
1316             one is correct.  */
1317          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1318              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1319              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1320              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1321              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1322      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1325 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1327 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1328  (simplify
1329   (minmax @0 @0)
1330   @0))
1331 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1332 (simplify
1333  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1334  @1)
1335 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1336 (simplify
1337  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1338  @1)
1339 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1340 (simplify
1341  (max:c @0 (negate @0))
1342  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1343       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1344           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1345   (abs @0)))
1346 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1347 (simplify
1348  (min:c @0 (negate @0))
1349  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1350       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1351           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1352   (negate (abs @0))))
1353 (simplify
1354  (min @0 @1)
1355  (switch
1356   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1357        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1358        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1359    @1)
1360   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1361        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1362        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1363    @0)))
1364 (simplify
1365  (max @0 @1)
1366  (switch
1367   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1368        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1369        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1370    @1)
1371   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1372        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1373        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1374    @0)))
1376 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1377 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1378 (simplify
1379  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1380   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1381    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1382     @2
1383     @0)))
1385 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1386 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1387 (simplify
1388  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1389   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1390    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1391     @0
1392     @2)))
1394 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1395    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1396 (for minmax (min max)
1397  (simplify
1398   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1399   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1400        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1401        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1402        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1403    (minmax @1 (convert @2)))))
1405 (for minmax (FMIN FMAX)
1406  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1407     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1408  (simplify
1409   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1410   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1411        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1412    @0)))
1413 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1414    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1415    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1416    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1417    worry about it either.  */
1418 (if (flag_finite_math_only)
1419  (simplify
1420   (FMIN @0 @1)
1421   (min @0 @1))
1422  (simplify
1423   (FMAX @0 @1)
1424   (max @0 @1)))
1425 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1426 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1427      maxmin (max min FMAX FMIN)
1428  (simplify
1429   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1430   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1431        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1432            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1433    (negate (maxmin @0 @1)))))
1434 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1435    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1436 (for minmax (min max)
1437  maxmin (max min)
1438  (simplify
1439   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1440   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1442 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1443 (for minmax (min min max max)
1444      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1445      out    (le  gt  ge  lt )
1446  (simplify
1447   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1448   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1449    (out @0 @1))))
1450 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1451    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1452 (for cmp (eq ne)
1453  (simplify
1454   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1455   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1456    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1457    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1458     (cmp @0 @2)))))
1459 (for cmp (eq ne)
1460  (simplify
1461   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1462   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1463    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1464    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1465     (cmp @0 @2)))))
1466 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1467 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1468      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1469      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1470  (simplify
1471   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1472   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1474 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1476 (for rotate (lrotate rrotate)
1477  (simplify
1478   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1479   @0))
1481 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1482 (simplify
1483  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1484  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1485       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1486   @0))
1488 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1489 (simplify
1490  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1491  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1492   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1494 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1495    types.  */
1496 (simplify
1497  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1498  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1499       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1500   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1502 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1503  (simplify
1504   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1505   (non_lvalue @0))
1506  (simplify
1507   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1508   @0)
1509  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1510     if vector2 is uniform.  */
1511  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1512   (simplify
1513    (shiftrotate @0 vec@1)
1514    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1515     (if (tem)
1516      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1518 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1519    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1520 (simplify
1521  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1522  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1523                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1524                                            element_precision (type)), @1); }))
1526 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1527 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1528  (simplify
1529   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1530   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1531    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1532         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1533         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1534         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1535     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1536      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1537         being well defined.  */
1538      (if (low >= prec)
1539       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1540        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1541        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1542         { build_zero_cst (type); }
1543         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1544       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1547 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1548    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1549 (for cmp (ne eq)
1550      icmp (eq ne)
1551  (simplify
1552   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1553   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1555 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1556    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1557    if CST2 != 0.  */
1558 (for cmp (ne eq)
1559  (simplify
1560   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1561   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1562    (if (cand < 0
1563         || (!integer_zerop (@2)
1564             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1565     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1566     (if (!integer_zerop (@2)
1567          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1568      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1570 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1571         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1572    if the new mask might be further optimized.  */
1573 (for shift (lshift rshift)
1574  (simplify
1575   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1576            INTEGER_CST@2)
1577    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1578         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1579         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1580         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1581         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1582     (with
1583      {
1584        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1585        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1586        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1587        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1588        unsigned int prec;
1590        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1591          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1592        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1593                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1594                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1595          {
1596            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1597            tree arg00 = @0;
1598            /* See if more bits can be proven as zero because of
1599               zero extension.  */
1600            if (@3 != @0
1601                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1602              {
1603                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1604                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1605                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1606                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1607                  {
1608                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1609                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1610                    if (shiftc < prec)
1611                      shift_type = inner_type;
1612                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1613                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1614                       is all ones.  */
1615                  }
1616              }
1617            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1618            if (shiftc < prec)
1619              {
1620                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1621                zerobits <<= prec - shiftc;
1622              }
1623            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1624               can contain actually sign bits, so no transformation is
1625               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1626               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1627            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1628                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1629              {
1630                if ((mask & zerobits) == 0)
1631                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1632                else
1633                  zerobits = 0;
1634              }
1635          }
1636      }
1637      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1638      (if ((mask & zerobits) == mask)
1639       { build_int_cst (type, 0); }
1640       (with { newmask = mask | zerobits; }
1641        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1642         (with
1643          {
1644            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1645               mode's mask.  */
1646            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1647                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1648              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1649                break;
1650          }
1651          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1652               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1653           (with
1654            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1655            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1656             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1657              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1658              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1660 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1661    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1662 (for shift (lshift rshift)
1663  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1664   (simplify
1665    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1666    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1667     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1668      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1670 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1671 (simplify
1672  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1673   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1674        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1675            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1676            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1677    (with
1678     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1679      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1681 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1682    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1683 (for rotate (lrotate rrotate)
1684  (simplify
1685   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1686    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1687          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1688          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1689         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1690             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1691     (with
1692      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1693       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1695 /* Simplifications of conversions.  */
1697 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1698 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1699  (simplify
1700   (cvt @0)
1701   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1702        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1703    @0)))
1705 /* Contract view-conversions.  */
1706 (simplify
1707   (view_convert (view_convert @0))
1708   (view_convert @0))
1710 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1711    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1712 (simplify
1713   (view_convert @0)
1714   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1715        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1716        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1717    (convert @0)))
1719 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1720 (simplify
1721   (view_convert (convert@0 @1))
1722   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1723        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1724        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1725        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1726    (view_convert @1)))
1728 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1729    barriers can be removed.  */
1730 (simplify
1731  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1732  @0)
1733 (simplify
1734  (paren (paren@1 @0))
1735  @1)
1737 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1738 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1739  (for icvt (convert float)
1740   (simplify
1741    (ocvt (icvt@1 @0))
1742    (with
1743     {
1744       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1745       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1746       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1747       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1748       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1749       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1750       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1751       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1752       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1753       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1754       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1755       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1756       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1757       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1758       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1759       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1760       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1761       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1762       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1763       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1764     }
1765    (switch
1766     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1767        handled below, if we are converting something to its own
1768        type via an object of identical or wider precision, neither
1769        conversion is needed.  */
1770     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1771           || (GENERIC
1772               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1773          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1774              || (inter_float && final_float))
1775          && inter_prec >= final_prec)
1776      (ocvt @0))
1778     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1779        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1780        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1781        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1782        then we sometimes need the middle conversion.  */
1783     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1784          && (final_int || final_float)
1785          && inter_prec >= inside_prec
1786          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1787      (ocvt @0))
1789     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1790        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1791        final conversion does not change precision we can drop the
1792        intermediate conversion.  */
1793     (if (inside_int && inter_int && final_int
1794          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1795               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1796              || final_prec == inter_prec))
1797      (ocvt @0))
1799     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1800         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1801         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1802         - the intermediate type is narrower than both initial and
1803           final, or
1804         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1805           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1806         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1807           intermediate and final types differ, or
1808         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1809           initial and intermediate types differ.  */
1810     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1811          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1812          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1813          && ! (inside_int && inter_int
1814                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1815                && inter_prec < final_prec)
1816          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1817              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1818          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1819          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1820      (ocvt @0))
1822     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1823        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1824     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1825          && final_int && inter_int && inside_int
1826          && final_prec == inside_prec
1827          && final_prec > inter_prec
1828          && inter_unsignedp)
1829      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1830                               (inside_type,
1831                                wi::mask (inter_prec, false,
1832                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1834     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1835        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1836        floating-point conversion.  */
1837     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1838          && inside_int && inter_float && final_int &&
1839          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1840          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1841      (convert @0)))))))
1843 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1844    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1845    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1846 (simplify
1847   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1848   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1849        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1850        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1851        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1852                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1853    (convert @0)))
1856 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1857 (simplify
1858   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1859   (convert @0))
1861 /* Canonicalization of binary operations.  */
1863 /* Convert X + -C into X - C.  */
1864 (simplify
1865  (plus @0 REAL_CST@1)
1866  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1867   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1868    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1869     (minus @0 { tem; })))))
1871 /* Convert x+x into x*2.  */
1872 (simplify
1873  (plus @0 @0)
1874  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1875   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1876   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1877    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1879 (simplify
1880  (minus integer_zerop @1)
1881  (negate @1))
1883 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1884    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1885    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1886 (simplify
1887  (minus real_zerop@0 @1)
1888  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1889   (negate @1)))
1891 /* Transform x * -1 into -x.  */
1892 (simplify
1893  (mult @0 integer_minus_onep)
1894  (negate @0))
1896 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1897    number.  */
1898 (match compositional_complex
1899  (convert? (complex @0 @1)))
1901 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1902 (simplify
1903  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1904  @0)
1905 (simplify
1906  (realpart (complex @0 @1))
1907  @0)
1908 (simplify
1909  (imagpart (complex @0 @1))
1910  @1)
1912 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1913 (simplify
1914  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1915  (convert (realpart @0)))
1916 (simplify
1917  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1918  (convert (negate (imagpart @0))))
1919 (for part (realpart imagpart)
1920  (for op (plus minus)
1921   (simplify
1922    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1923    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1924 (simplify
1925  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1926  (convert (COS @0)))
1927 (simplify
1928  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1929  (convert (SIN @0)))
1931 /* conj(conj(x)) -> x  */
1932 (simplify
1933  (conj (convert? (conj @0)))
1934  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1935   (convert @0)))
1937 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1938 (simplify
1939  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1940  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1941   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1943 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1944 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1945  (simplify
1946   (bswap (bswap @0))
1947   @0)
1948  (simplify
1949   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1950   (bit_not @0))
1951  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1952   (simplify
1953    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1954    (bitop @0 (bswap @1)))))
1957 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1959 /* Simplify constant conditions.
1960    Only optimize constant conditions when the selected branch
1961    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1962    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1963    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1964    this one as we depend on doing this transform before possibly
1965    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1966    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1967    genmatch cannot handle.  */
1968 (simplify
1969  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1970  (if (integer_zerop (@0))
1971   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1972    @2)
1973   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1974    @1)))
1975 (simplify
1976  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1977  (if (integer_all_onesp (@0))
1978   @1
1979   (if (integer_zerop (@0))
1980    @2)))
1982 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
1983    be extended.  */
1984 /* This pattern implements two kinds simplification:
1986    Case 1)
1987    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
1988      1) Conversions are type widening from smaller type.
1989      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
1990      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
1991    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
1992    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
1993    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
1994    referred var is always benefitial for complicated cases.
1996    Case 2)
1997    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
1998 (for cmp (lt le gt ge eq)
1999  (simplify
2000   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2001   (with
2002    {
2003      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2004      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2005      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2007      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2008          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2009          && (types_match (c1_type, from_type)
2010              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2011                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2012                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2013          && (types_match (c2_type, from_type)
2014              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2015                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2016                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2017        {
2018          if (cmp != EQ_EXPR)
2019            {
2020              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2021                {
2022                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2023                  if (cmp == LE_EXPR)
2024                    code = LT_EXPR;
2025                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2026                  if (cmp == GT_EXPR)
2027                    code = GE_EXPR;
2028                }
2029              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2030                {
2031                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2032                  if (cmp == LT_EXPR)
2033                    code = LE_EXPR;
2034                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2035                  if (cmp == GE_EXPR)
2036                    code = GT_EXPR;
2037                }
2038              if (code != ERROR_MARK
2039                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2040                {
2041                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2042                    code = MIN_EXPR;
2043                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2044                    code = MAX_EXPR;
2045                }
2046            }
2047          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2048          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2049            code = EQ_EXPR;
2050        }
2051    }
2052    (if (code == MAX_EXPR)
2053     (convert (max @1 (convert @2)))
2054     (if (code == MIN_EXPR)
2055      (convert (min @1 (convert @2)))
2056      (if (code == EQ_EXPR)
2057       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2058                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2060 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2062      1) OP is PLUS or MINUS.
2063      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2064      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2066    This pattern also handles special cases like:
2068      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2069         integer zero.  In this case,
2070           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2071           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2072      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2073         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2074         code.
2076    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2077    simplified at the moment because C standard requires additional
2078    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2079    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2080 (for op (plus minus)
2081  (for cmp (lt le gt ge)
2082   (simplify
2083    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2084    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2085     (if (types_match (from_type, to_type)
2086          /* Check if it is special case A).  */
2087          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2088              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2089              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2090              && integer_zerop (@1)
2091              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2092      (with
2093       {
2094         bool overflow = false;
2095         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2096         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2097         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2099         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2100             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2101             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2102         if (!types_match (from_type, to_type))
2103           {
2104             if (cmp_code == LT_EXPR)
2105               cmp_code = GT_EXPR;
2106             if (cmp_code == GE_EXPR)
2107               cmp_code = LE_EXPR;
2108             c1 = wi::max_value (to_type);
2109           }
2110         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2111            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2112            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2113            if it is undefined.  */
2114         if (op == PLUS_EXPR)
2115           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2116         else
2117           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2119         code = cmp_code;
2120         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2121           {
2122             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2123                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2124             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2125                 && !overflow)
2126               {
2127                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2128                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2129                   code = LT_EXPR;
2130                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2131                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2132                   code = GE_EXPR;
2133               }
2134             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2135                 && !overflow)
2136               {
2137                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2138                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2139                   code = LE_EXPR;
2140                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2141                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2142                   code = GT_EXPR;
2143               }
2144             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2145               {
2146                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2147                   code = MIN_EXPR;
2148                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2149                   code = MAX_EXPR;
2150               }
2151           }
2152       }
2153       (if (code == MAX_EXPR)
2154        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2155            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2156        (if (code == MIN_EXPR)
2157         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2158             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2160 (for cnd (cond vec_cond)
2161  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2162  (simplify
2163   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2164   (cnd @0 @1 @3))
2165  (simplify
2166   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2167   (cnd @0 @1 @3))
2168  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2169  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2170     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2171     The following is still important to merge then and else arm cases
2172     from if-conversion.  */
2173  (simplify
2174   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2175   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2176        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2177        && invert_tree_comparison
2178            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2179        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2180        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2181    (cnd @0 @1 @3)))
2182  (simplify
2183   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2184   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2185        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2186        && invert_tree_comparison
2187            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2188        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2189        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2190    (cnd @0 @3 @4)))
2192  /* A ? B : B -> B.  */
2193  (simplify
2194   (cnd @0 @1 @1)
2195   @1)
2197  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2198  (simplify
2199   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2200   (cnd @0 @2 @1)))
2202 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2203    return all -1 or all 0 results.  */
2204 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2205    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2206 (simplify
2207  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2208  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2209       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2210       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2211           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2212   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2214 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2215 (simplify
2216  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2217  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2218       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2219       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2220           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2221   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2224 /* Simplifications of comparisons.  */
2226 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2227    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2228    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2229 (for cmp  (le gt)
2230      acmp (lt ge)
2231  (simplify
2232   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2233   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2234    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2235 (for cmp  (ge lt)
2236      acmp (gt le)
2237  (simplify
2238   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2239   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2240    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2243 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2244    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2245    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2246    that with expression code iteration.  */
2247 (for cmp (tcc_comparison)
2248      icmp (inverted_tcc_comparison)
2249      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2250  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2251     and handle some more cases by using
2252       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2253     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2254     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2255  (simplify
2256   (bit_not (cmp @0 @1))
2257   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2258        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2259    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2260       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2261       a computed operator in the replacement tree thus we have
2262       to play the trick below.  */
2263    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2264              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2265     (if (ic == icmp)
2266      (icmp @0 @1)
2267      (if (ic == ncmp)
2268       (ncmp @0 @1))))))
2269  (simplify
2270   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2271   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2272             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2273    (if (ic == icmp)
2274     (icmp @0 @1)
2275     (if (ic == ncmp)
2276      (ncmp @0 @1))))))
2278 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2279    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2280    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2281    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2282    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2283 (for cmp (eq ne)
2284  (simplify
2285   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2286   (if (single_use (@2))
2287    (cmp @0 @1))))
2289 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2290    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2291    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2292    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2293 (for cmp (simple_comparison)
2294      scmp (swapped_simple_comparison)
2295  (simplify
2296   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2297   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2298   (if (integer_zerop (@1))
2299    (cmp @1 @2)
2300    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2301         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2302         && single_use (@3))
2303     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2304     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2305      (scmp @0 @2)
2306      (cmp @0 @2))))))
2308 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2309    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2310 (for cmp (eq ge le)
2311  (simplify
2312   (cmp @0 @0)
2313   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2314        || ! HONOR_NANS (@0))
2315    { constant_boolean_node (true, type); }
2316    (if (cmp != EQ_EXPR)
2317     (eq @0 @0)))))
2318 (for cmp (ne gt lt)
2319  (simplify
2320   (cmp @0 @0)
2321   (if (cmp != NE_EXPR
2322        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2323        || ! HONOR_NANS (@0))
2324    { constant_boolean_node (false, type); })))
2325 (for cmp (unle unge uneq)
2326  (simplify
2327   (cmp @0 @0)
2328   { constant_boolean_node (true, type); }))
2329 (for cmp (unlt ungt)
2330  (simplify
2331   (cmp @0 @0)
2332   (unordered @0 @0)))
2333 (simplify
2334  (ltgt @0 @0)
2335  (if (!flag_trapping_math)
2336   { constant_boolean_node (false, type); }))
2338 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2339 (for cmp (simple_comparison)
2340  (simplify
2341   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2342   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2343    (cmp @1 @0))))
2345 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2346 (for cmp (simple_comparison)
2347      scmp (swapped_simple_comparison)
2348  (simplify
2349   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2350   (if (single_use (@2)
2351        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2352    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2354 (for cmp (simple_comparison)
2355  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2356  (simplify
2357   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2358   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2359        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2360            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2361        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2362            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2363    (with
2364     {
2365       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2366       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2367         {
2368           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2369           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2370               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2371             type1 = float_type_node;
2372           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2373               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2374             type1 = double_type_node;
2375         }
2376       tree newtype
2377         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2378            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2379     }
2380     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2381      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2383  (simplify
2384   (cmp @0 REAL_CST@1)
2385   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2386   (switch
2387    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2388    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2389     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2390    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2391    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2392         && ! HONOR_SNANS (@1))
2393     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2394    /* Fold comparisons against infinity.  */
2395    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2396         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2397     (with
2398      {
2399        REAL_VALUE_TYPE max;
2400        enum tree_code code = cmp;
2401        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2402        if (neg)
2403          code = swap_tree_comparison (code);
2404      }
2405      (switch
2406       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2407       (if (code == GT_EXPR
2408            && ! HONOR_SNANS (@0))
2409        { constant_boolean_node (false, type); })
2410       (if (code == LE_EXPR)
2411        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2412        (if (! HONOR_NANS (@0))
2413         { constant_boolean_node (true, type); }
2414         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2415         (eq @0 @0)))
2416       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2417       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2418        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2419         (if (neg)
2420          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2421          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2422       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2423       (if (code == LT_EXPR)
2424        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2425         (if (neg)
2426          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2427          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2428       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2429       (if (code == NE_EXPR)
2430        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2431         (if (! HONOR_NANS (@0))
2432          (if (neg)
2433           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2434           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2435          (if (neg)
2436           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2437            { build_one_cst (type); })
2438           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2439            { build_one_cst (type); }))))))))))
2441  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2442     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2443     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2444     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2445  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2446   (for op (plus minus)
2447    (simplify
2448     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2449     (with
2450      {
2451        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2452                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2453      }
2454      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2455       (cmp @0 { tem; }))))))
2457  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2458     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2459     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2460     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2461  (if (flag_associative_math)
2462   (simplify
2463    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2464    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2465     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2466      (cmp { tem; } @1)))))
2468  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2469  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2470       && ! flag_errno_math)
2471   (for sq (SQRT)
2472    (simplify
2473     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2474     (switch
2475      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2476       (switch
2477        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2478        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2479         { constant_boolean_node (false, type); })
2480        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2481           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2482        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2483         { constant_boolean_node (true, type); })
2484        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2485        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2486      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2487       (switch
2488        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2489        (if (cmp == LT_EXPR)
2490         { constant_boolean_node (false, type); })
2491        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2492        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2493         { constant_boolean_node (true, type); })
2494        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2495        (if (cmp == LE_EXPR)
2496         (eq @0 @1))
2497        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2498           == or !=.  In the last case:
2500             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2502           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2503           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2504        (cmp @0 @1)))
2505      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2506       (with
2507        {
2508          REAL_VALUE_TYPE c2;
2509          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2510                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2511          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2512        }
2513        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2514         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2515         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2516          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2517          { constant_boolean_node (false, type); })
2518         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2519         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2520      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2521       (with
2522        {
2523          REAL_VALUE_TYPE c2;
2524          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2525                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2526          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2527        }
2528        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2529         (switch
2530          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2531             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2532          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2533           { constant_boolean_node (true, type); })
2534          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2535             don't care about NaNs.  */
2536          (if (! HONOR_NANS (@0))
2537           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2538          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2539             don't care about Infinities.  */
2540          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2541           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2542          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2543          (if (GENERIC)
2544           (truth_andif
2545            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2546            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2547         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2548         (if (! HONOR_NANS (@0))
2549          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2550          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2551          (if (GENERIC)
2552           (truth_andif
2553            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2554            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2556 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2557 (for cmp (eq ne)
2558  (simplify
2559   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2560   (if (!integer_zerop (@1))
2561    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2562     (cmp @0 @2)
2563     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2564      (with
2565       {
2566         bool ovf;
2567         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2568       }
2569       (if (ovf)
2570        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2571        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2572 (for cmp (lt le gt ge)
2573  (simplify
2574   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2575   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2576    (with
2577     {
2578       bool ovf;
2579       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2580     }
2581     (if (ovf)
2582      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2583                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2584      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2586 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2587 (simplify
2588  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2589  (if (types_match (@0, @1))
2590   (unordered @0 @1)))
2591 (simplify
2592  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2593  (if (types_match (@0, @1))
2594   (ordered @0 @1)))
2595 (simplify
2596  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2597  @2)
2598 (simplify
2599  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2600  @2)
2602 /* Simple range test simplifications.  */
2603 /* A < B || A >= B -> true.  */
2604 (for test1 (lt le le le ne ge)
2605      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2606  (simplify
2607   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2608   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2609        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2610    { constant_boolean_node (true, type); })))
2611 /* A < B && A >= B -> false.  */
2612 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2613      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2614  (simplify
2615   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2616   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2617        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2618    { constant_boolean_node (false, type); })))
2620 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2621 (for cmp (tcc_comparison)
2622      scmp (swapped_tcc_comparison)
2623  (simplify
2624   (cmp (negate @0) (negate @1))
2625   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2626        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2627            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2628    (scmp @0 @1)))
2629  (simplify
2630   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2631   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2632        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2633            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2634    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2635     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2636      (scmp @0 { tem; }))))))
2638 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2639 (for op (eq ne)
2640  (simplify
2641   (op (abs @0) zerop@1)
2642   (op @0 @1)))
2644 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2645 (for cmp (simple_comparison)
2646  (simplify
2647   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2648   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2649        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2650           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2651        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2652             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2653             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2654        && single_use (@0))
2655    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2656         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2657             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2658         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2659             || cmp == NE_EXPR
2660             || cmp == EQ_EXPR)
2661         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2662     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2663        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2664        constant which fold_convert produces.  */
2665     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2666      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2667                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2668      (cmp @00 (convert @1)))
2670     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2671      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2672      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2673            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2674            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2675                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2676           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2677               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2678                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2679                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2680                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2681               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2682                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2683                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2684       (cmp @00 (convert @10))
2685       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2686            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2687            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2688        (with
2689         {
2690           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2691           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2692           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2693           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2694         }
2695         (if (above || below)
2696          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2697           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2698           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2699            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2700            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2701             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2703 (for cmp (eq ne)
2704  /* A local variable can never be pointed to by
2705     the default SSA name of an incoming parameter.
2706     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2707  (simplify
2708   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2709   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2710        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2711    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2712     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2713          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2714      (if (cmp == NE_EXPR)
2715       { constant_boolean_node (true, type); }
2716       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2718 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2719 (for cmp (eq ne)
2721  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2722     Similarly for NE_EXPR.  */
2723  (simplify
2724   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2725   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2726        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2727    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2729  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2730  (simplify
2731   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2732   (cmp @0 @1))
2734  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2735     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2736  (simplify
2737   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2738   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2740  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2741  (simplify
2742   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2743   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2744    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2746  (simplify
2747   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2748   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2749    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2751 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2752    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2753 (for cmp (eq ne)
2754      icmp (ne eq)
2755  (simplify
2756   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2757   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2759 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2760    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2761 (simplify
2762  (cond
2763   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2764   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2765  (with {
2766     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2767   }
2768   (if (shift > 0)
2769    (bit_and
2770     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2771    (bit_and
2772     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2774 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2775    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2776 (for cmp (eq ne)
2777      ncmp (ge lt)
2778  (simplify
2779   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2780   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2781        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2782            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2783        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2784        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2785    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2786     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2788 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2789    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2790 (simplify
2791  (cond
2792   (lt @0 integer_zerop)
2793   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2794  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2795   (with {
2796     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2797    }
2798    (if (shift >= 0)
2799     (bit_and
2800      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2801      @1)
2802     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2803        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2804     (bit_and (convert @0) @1)))))
2806 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2807    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2808    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2809    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2810 (for cmp (simple_comparison)
2811  (simplify
2812   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2813   (with
2814    {
2815      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2816      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2817      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2818      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2819        {
2820          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2821          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2822        }
2823      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2824        {
2825          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2826          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2827        }
2828    }
2829    (if (base0 && base1)
2830     (with
2831      {
2832        int equal = 2;
2833        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2834           the value expressions might point to fields/elements
2835           of other vars etc.  */
2836        if (GENERIC
2837            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2838                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2839          ;
2840        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2841                 && decl_in_symtab_p (base1))
2842          equal = symtab_node::get_create (base0)
2843                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2844        else if ((DECL_P (base0)
2845                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2846                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2847                 && (DECL_P (base1)
2848                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2849                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2850          equal = (base0 == base1);
2851      }
2852      (if (equal == 1
2853           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2854               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2855               || off0 == off1
2856               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2857               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2858               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2859                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2860       (switch
2861        (if (cmp == EQ_EXPR)
2862         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2863        (if (cmp == NE_EXPR)
2864         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2865        (if (cmp == LT_EXPR)
2866         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2867        (if (cmp == LE_EXPR)
2868         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2869        (if (cmp == GE_EXPR)
2870         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2871        (if (cmp == GT_EXPR)
2872         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2873       (if (equal == 0
2874            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2875            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2876            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2877                || off0 == off1))
2878        (switch
2879         (if (cmp == EQ_EXPR)
2880          { constant_boolean_node (false, type); })
2881         (if (cmp == NE_EXPR)
2882          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2884 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2885 (for neeq (ne eq)
2886  (simplify
2887   (neeq @0 @1)
2888   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2889        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2890    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2892 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2893    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2894    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2895    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2896    canonicalizaion is not wanted.  */
2898 (for cmp (ne eq)
2899  (simplify
2900   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2901   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2902         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2903       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2904           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2905    (cmp @0 (convert @1)))))
2907 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2908 (for cmp (lt gt le ge)
2909  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2910     the specified precision will have known values.  */
2911  (simplify
2912   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2913   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2914        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2915    (with
2916     {
2917       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2918       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2919       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2920       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2921       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2922     }
2923     (switch
2924      (if (wi::eq_p (@1, max))
2925       (switch
2926        (if (cmp == GT_EXPR)
2927         { constant_boolean_node (false, type); })
2928        (if (cmp == GE_EXPR)
2929         (eq @2 @1))
2930        (if (cmp == LE_EXPR)
2931         { constant_boolean_node (true, type); })
2932        (if (cmp == LT_EXPR)
2933         (ne @2 @1))))
2934      (if (wi::eq_p (@1, min))
2935       (switch
2936        (if (cmp == LT_EXPR)
2937         { constant_boolean_node (false, type); })
2938        (if (cmp == LE_EXPR)
2939         (eq @2 @1))
2940        (if (cmp == GE_EXPR)
2941         { constant_boolean_node (true, type); })
2942        (if (cmp == GT_EXPR)
2943         (ne @2 @1))))
2944      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2945       (switch
2946        (if (cmp == GT_EXPR)
2947         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2948        (if (cmp == LE_EXPR)
2949         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2950      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2951       (switch
2952        (if (cmp == GE_EXPR)
2953         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2954        (if (cmp == LT_EXPR)
2955         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2956      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2957           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2958           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2959              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2960              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2961              max associated with this sign bit.  */
2962           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2963           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2964           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2965       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2966          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2967       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2968        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2969         (if (cmp == LE_EXPR)
2970          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2971          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2973 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2974  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2975  (simplify
2976   (cmp @0 REAL_CST@1)
2977   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2978        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2979    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2980                             ? false : true, type); })))
2982 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2983 (simplify
2984  (ne @0 integer_zerop)
2985  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2986       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2987   (non_lvalue @0)))
2988 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2989 (simplify
2990  (eq @0 integer_onep)
2991  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2992       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2993   (non_lvalue @0)))
2994 /* Do not handle
2995    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2996    bool_var != 1 becomes !bool_var
2997    here because that only is good in assignment context as long
2998    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2999    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3000    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3002 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3003    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3004    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3005    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3006 (for cmp (lt le ge gt)
3007      out (gt gt le le)
3008  (simplify
3009   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3010   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3011        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3012        && wi::ne_p (@1, 0)
3013        && single_use (@2))
3014    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3015                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3017 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3018    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3019    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3020 (for cmp (gt le)
3021  (simplify
3022   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3023   (if (single_use (@2)
3024        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3025        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3026        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3027    (cmp @1 @0))))
3029 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3030 /* A - B > A  */
3031 (for cmp (gt le)
3032      out (ne eq)
3033  (simplify
3034   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3035   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3036        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3037    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3038 /* A + B < A  */
3039 (for cmp (lt ge)
3040      out (ne eq)
3041  (simplify
3042   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3043   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3044        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3045    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3047 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3048    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3049 (for cmp (lt ge)
3050      out (ne eq)
3051  (simplify
3052   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3053   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3054    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3055     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3057 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3058    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3059    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3060    section that follows this one.
3062    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3063    the following:
3065    - the rule describes an identity
3067    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3068      multiplication
3070    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3071      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3072      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3073      when the operand has that value.)  */
3075 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3076  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3077  (simplify
3078   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3079   (if (!HONOR_SNANS (type))
3080    @0))
3082  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3083  (for root (SQRT CBRT)
3084   (simplify
3085    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3086     (root (mult @0 @1))))
3088  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3089  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3090   (simplify
3091    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3092     (exps (plus @0 @1))))
3094  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3095  (for root (SQRT CBRT)
3096   (simplify
3097    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3098     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3100  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3101  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3102   (simplify
3103    (rdiv @0 (exps:s @1))
3104     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3106  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3107       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3108   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3109   (simplify
3110    (logs (exps @0))
3111    @0)
3112   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3113   (simplify
3114    (exps (logs @0))
3115    @0))
3117  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3118     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3119     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3120  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3121       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3122   (simplify
3123    (logs (exps @0))
3124    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3125     (with {
3126       tree x;
3127       switch (exps)
3128         {
3129         CASE_CFN_EXP:
3130           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3131           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3132           break;
3133         CASE_CFN_EXP2:
3134           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3135           x = build_real (type, dconst2);
3136           break;
3137         CASE_CFN_EXP10:
3138         CASE_CFN_POW10:
3139           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3140           {
3141             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3142             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3143             x = build_real (type, dconst10);
3144           }
3145           break;
3146         default:
3147           gcc_unreachable ();
3148         }
3149       }
3150      (mult (logs { x; }) @0)))))
3152  (for logs (LOG LOG
3153             LOG2 LOG2
3154             LOG10 LOG10)
3155       exps (SQRT CBRT)
3156   (simplify
3157    (logs (exps @0))
3158    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3159     (with {
3160       tree x;
3161       switch (exps)
3162         {
3163         CASE_CFN_SQRT:
3164           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3165           x = build_real (type, dconsthalf);
3166           break;
3167         CASE_CFN_CBRT:
3168           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3169           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3170           break;
3171         default:
3172           gcc_unreachable ();
3173         }
3174       }
3175      (mult { x; } (logs @0))))))
3177  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3178  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3179       pows (POW)
3180   (simplify
3181    (logs (pows @0 @1))
3182    (mult @1 (logs @0))))
3184  (for sqrts (SQRT)
3185       cbrts (CBRT)
3186       pows (POW)
3187       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3188   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3189   (simplify
3190    (sqrts (exps @0))
3191    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3192   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3193   (simplify
3194    (cbrts (exps @0))
3195    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3196   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3197   (simplify
3198    (pows (exps @0) @1)
3199    (exps (mult @0 @1))))
3201  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3202  (for tans (TAN)
3203       atans (ATAN)
3204   (simplify
3205    (tans (atans @0))
3206    @0)))
3208 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3209 (simplify
3210  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3211  (abs @0))
3213 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3214 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3215  (simplify
3216   (fns (fns @0))
3217   (fns @0)))
3218 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3219 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3220  (simplify
3221   (fns integer_valued_real_p@0)
3222   @0))
3224 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3225 (simplify
3226  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3227  (abs @0))
3229 /* pow(1,x) -> 1.  */
3230 (simplify
3231  (POW real_onep@0 @1)
3232  @0)
3234 (simplify
3235  /* copysign(x,x) -> x.  */
3236  (COPYSIGN @0 @0)
3237  @0)
3239 (simplify
3240  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3241  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3242  (abs @0))
3244 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3245  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3246  (simplify
3247   (scale real_zerop@0 @1)
3248   @0)
3249  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3250  (simplify
3251   (scale @0 integer_zerop@1)
3252   @0)
3253  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3254  (simplify
3255   (scale REAL_CST@0 @1)
3256   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3257    @0)))
3259 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3260    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3262    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3263    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3264    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3265    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3267 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3268  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3269  (simplify
3270   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3271    (SIN @0))
3273  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3274  (simplify
3275   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3276   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3277    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3279  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3280  (simplify
3281   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3282    (TAN @0))
3284  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3285  (simplify
3286   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3287    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3289  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3290  (simplify
3291   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3292   (if (! HONOR_NANS (@0)
3293        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3294    (COS @0)))
3296  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3297  (simplify
3298   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3299   (if (! HONOR_NANS (@0)
3300        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3301    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3303  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3304  (simplify
3305   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3306    (POW @0 (plus @1 @2)))
3308  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3309  (simplify
3310   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3311    (POW (mult @0 @2) @1))
3313  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3314  (simplify
3315   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3316    (POWI (mult @0 @2) @1))
3318  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3319  (simplify
3320   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3321   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3322    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3324  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3325  (simplify
3326   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3327    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3329  (for sqrts (SQRT)
3330       cbrts (CBRT)
3331       pows (POW)
3332   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3333   (simplify
3334    (sqrts (sqrts @0))
3335    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3336   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3337   (simplify
3338    (sqrts (cbrts @0))
3339    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3340   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3341   (simplify
3342    (cbrts (sqrts @0))
3343    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3344   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3345   (simplify
3346    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3347    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3348   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3349   (simplify
3350    (sqrts (pows @0 @1))
3351    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3352   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3353   (simplify
3354    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3355    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3356   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3357   (simplify
3358    (pows (sqrts @0) @1)
3359    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3360   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3361   (simplify
3362    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3363    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3364   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3365   (simplify
3366    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3367    (pows @0 (mult @1 @2))))
3369  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3370  (simplify
3371   (CABS (complex @0 @0))
3372   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3374  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3375  (simplify
3376   (HYPOT @0 @0)
3377   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3379  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3380  (for cexps (CEXP)
3381       exps (EXP)
3382       cexpis (CEXPI)
3383   (simplify
3384    (cexps compositional_complex@0)
3385    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3386     (complex
3387      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3388      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3390 (if (canonicalize_math_p ())
3391  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3392  (for floors (FLOOR)
3393       truncs (TRUNC)
3394   (simplify
3395    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3396    (truncs @0))))
3398 (match double_value_p
3399  @0
3400  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3401 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3402             BUILT_IN_FLOORL
3403             BUILT_IN_CEILL
3404             BUILT_IN_ROUNDL
3405             BUILT_IN_NEARBYINTL
3406             BUILT_IN_RINTL)
3407      tos (BUILT_IN_TRUNC
3408           BUILT_IN_FLOOR
3409           BUILT_IN_CEIL
3410           BUILT_IN_ROUND
3411           BUILT_IN_NEARBYINT
3412           BUILT_IN_RINT)
3413  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3414  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3415   (simplify
3416    (froms (convert double_value_p@0))
3417    (convert (tos @0)))))
3419 (match float_value_p
3420  @0
3421  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3422 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3423             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3424             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3425             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3426             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3427             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3428      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3429           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3430           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3431           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3432           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3433           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3434  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3435     if x is a float.  */
3436  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3437       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3438   (simplify
3439    (froms (convert float_value_p@0))
3440    (convert (tos @0)))))
3442 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3443      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3444  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3445  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3446   (simplify
3447    (froms (convert double_value_p@0))
3448    (tos @0))))
3450 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3451             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3452      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3453  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3454     if x is a float.  */
3455  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3456   (simplify
3457    (froms (convert float_value_p@0))
3458    (tos @0))))
3460 (if (canonicalize_math_p ())
3461  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3462  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3463   (simplify
3464    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3465    (fix_trunc @0))))
3467 (if (canonicalize_math_p ())
3468  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3469  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3470            ICEIL LCEIL LLCEIL
3471            IROUND LROUND LLROUND)
3472   (simplify
3473    (fns integer_valued_real_p@0)
3474    (fix_trunc @0)))
3475  (if (!flag_errno_math)
3476   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3477   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3478    (simplify
3479     (rints integer_valued_real_p@0)
3480     (fix_trunc @0)))))
3482 (if (canonicalize_math_p ())
3483  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3484       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3485       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3486   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3487      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3488   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3489        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3490    (simplify
3491     (ifn @0)
3492     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3493   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3494      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3495   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3496        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3497    (simplify
3498     (llfn @0)
3499     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3501 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3502 (simplify
3503  (CPROJ @0)
3504  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3505    @0))
3507 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3508    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3509 (simplify
3510  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3511  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3512   { build_complex_inf (type, false); }))
3514 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3515 (simplify
3516  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3517  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3518   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3520 (for pows (POW)
3521      sqrts (SQRT)
3522      cbrts (CBRT)
3523  (simplify
3524   (pows @0 REAL_CST@1)
3525   (with {
3526     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3527     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3528    }
3529    (switch
3530     /* pow(x,0) -> 1.  */
3531     (if (real_equal (value, &dconst0))
3532      { build_real (type, dconst1); })
3533     /* pow(x,1) -> x.  */
3534     (if (real_equal (value, &dconst1))
3535      @0)
3536     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3537     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3538      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3539     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3540     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3541          && canonicalize_math_p ()
3542          && real_equal (value, &dconsthalf))
3543      (sqrts @0))
3544     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3545     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3546          && canonicalize_math_p ()
3547          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3548              real_equal (value, &tmp)))
3549      (cbrts @0))))))
3551 /* powi(1,x) -> 1.  */
3552 (simplify
3553  (POWI real_onep@0 @1)
3554  @0)
3556 (simplify
3557  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3558  (switch
3559   /* powi(x,0) -> 1.  */
3560   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3561    { build_real (type, dconst1); })
3562   /* powi(x,1) -> x.  */
3563   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3564    @0)
3565   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3566   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3567    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3569 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3571    These are conceptually similar to the transformations performed for
3572    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3573    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3575 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3576    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3577    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3578    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3579    operation and convert the result to the desired type.  */
3580 (for op (plus minus)
3581   (simplify
3582     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3583     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3584          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3585             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3586          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3587          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3588          /* The precision of the type of each operand must match the
3589             precision of the mode of each operand, similarly for the
3590             result.  */
3591          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3592              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3593          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3594              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3595          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3596          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3597          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3598          && types_match (@0, type)
3599          && (types_match (@0, @1)
3600              /* Or the second operand is const integer or converted const
3601                 integer from valueize.  */
3602              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3603       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3604         (op @0 (convert @1))
3605         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3606          (convert (op (convert:utype @0)
3607                       (convert:utype @1))))))))
3609 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3610    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3611    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3612    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3613    arithmetic operation.  */
3614 (for op (minus plus)
3615  (simplify
3616   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3617   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3618        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3619           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3620        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3621        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3622        /* The precision of the type of each operand must match the
3623           precision of the mode of each operand, similarly for the
3624           result.  */
3625        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3626            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3627        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3628            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3629        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3630        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3631        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3632        && types_match (@0, @1)
3633        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3634            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3635        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3636                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3637    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3638     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3639      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3640     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3641      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3642                (convert:utype @4))))))))
3644 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3645    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3646 (for op (lt le gt ge)
3647      ext (min min max max)
3648  (simplify
3649   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3650   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3651        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3652    (op @0 (ext @1 @2)))))
3654 (simplify
3655  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3656  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3657  { integer_zero_node; })
3659 (simplify
3660  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3661  (SIGNBIT @0)
3662  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3663   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3665 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3666 (for cmp (eq ne)
3667  (for op (plus minus)
3668       rop (minus plus)
3669   (simplify
3670    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3671    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3672         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3673         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3674         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3675     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3676      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3677       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3678       (if (single_use (@3))
3679        (cmp @0 { res; }))))))))
3680 (for cmp (lt le gt ge)
3681  (for op (plus minus)
3682       rop (minus plus)
3683   (simplify
3684    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3685    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3686         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3687     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3688      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3689       {
3690         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3691                                 "when simplifying conditional to constant"),
3692                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3693         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3694         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3695         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3696                         != (op == MINUS_EXPR);
3697         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3698       }
3699       (if (single_use (@3))
3700        (with
3701         {
3702           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3703                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3704                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3705                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3706         }
3707         (cmp @0 { res; })))))))))
3709 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3711 (simplify
3712  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3713  (switch
3714   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3715        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3716    (switch
3717     (if (integer_zerop (@2))
3718      (view_convert (realpart @0)))
3719     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3720      (view_convert (imagpart @0)))))
3721   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3722        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3723        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3724        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3725        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3726        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3727             && integer_zerop (@2))
3728            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3729               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3730            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3731                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3732                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3733                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3734                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3735                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3736                                             - TYPE_PRECISION (type))
3737                                          : 0)) == 0)))
3738    (convert @0))))
3740 /* Simplify vector extracts.  */
3742 (simplify
3743  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3744  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3745       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3746           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3747               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3748   (with
3749    {
3750      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3751                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3752      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3753      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3754      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3755      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3756    }
3757    (if (n != 0
3758         && (idx % width) == 0
3759         && (n % width) == 0
3760         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3761     (with
3762      {
3763        idx = idx / width;
3764        n = n / width;
3765        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3766        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3767        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3768          {
3769            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3770            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3771              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3772          }
3773      }
3774      (switch
3775       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3776       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3777        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3778         { build_constructor (type, NULL); }
3779         (with
3780          {
3781            idx /= k;
3782            n /= k;
3783          }
3784          (if (n == 1)
3785           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3786            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3787            { build_zero_cst (type); })
3788           {
3789             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3790             vec_alloc (vals, n);
3791             for (unsigned i = 0;
3792                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3793               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3794                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3795             build_constructor (type, vals);
3796           }))))
3797       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3798       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3799        (switch
3800         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3801          { build_zero_cst (type); })
3802         (if (n == k)
3803          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3804         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3805                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))