Add GCC support to ENQCMD.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobe1fa75cf5a08418079165b5bda50419dd5374278
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) 2014-2019 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    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS)
41 /* Operator lists.  */
42 (define_operator_list tcc_comparison
43   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
45   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
47   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
48 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
49   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
50 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
51 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
53 #include "cfn-operators.pd"
55 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
56    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
57    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
59    Also define operand lists:
61      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
62      X<FN> for all double functions, in the same order
63      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
64 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
65   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
66                                  BUILT_IN_L##FN##F \
67                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
68   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
69                               BUILT_IN_L##FN \
70                               BUILT_IN_LL##FN) \
71   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
72                                  BUILT_IN_L##FN##L \
73                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
77 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
80 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
81 (define_operator_list UNCOND_BINARY
82   plus minus
83   mult trunc_div trunc_mod rdiv
84   min max
85   bit_and bit_ior bit_xor)
86 (define_operator_list COND_BINARY
87   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
88   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
89   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
90   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR)
92 /* Same for ternary operations.  */
93 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
94   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
95 (define_operator_list COND_TERNARY
96   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
98 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
99    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
100 (match (nop_convert @0)
101  (convert @0)
102  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
103 (match (nop_convert @0)
104  (view_convert @0)
105  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
106       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
107                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
108       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
109 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
110 (match (nop_convert @0)
111  @0)
113 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
114    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
115    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
116 (simplify (abs (convert @0))
117  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
118       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
119       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
120   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
121    (convert (absu:utype @0)))))
124 /* Simplifications of operations with one constant operand and
125    simplifications to constants or single values.  */
127 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
128   (simplify
129     (op @0 integer_zerop)
130     (non_lvalue @0)))
132 /* 0 +p index -> (type)index */
133 (simplify
134  (pointer_plus integer_zerop @1)
135  (non_lvalue (convert @1)))
137 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
138 (simplify
139  (pointer_diff @0 integer_zerop)
140  (convert @0))
142 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
143    Likewise if the operands are reversed.  */
144 (simplify
145  (plus:c @0 real_zerop@1)
146  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
147   (non_lvalue @0)))
149 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
150 (simplify
151  (minus @0 real_zerop@1)
152  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
153   (non_lvalue @0)))
155 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
156    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
157    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
158    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
159    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
160    would not raise it.   */
161 (for inner_op (plus minus)
162  (for outer_op (plus minus)
163   (simplify
164    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
165     (if (real_zerop (@1)
166          && real_zerop (@2)
167          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
168      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
169                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
170              bool outer_plus
171                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
172                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
173       (if (outer_plus && !inner_plus)
174        (outer_op @0 @2)
175        @3))))))
177 /* Simplify x - x.
178    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
179    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
180    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
181    is volatile.  */
182 (simplify
183  (minus @0 @0)
184  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
185   { build_zero_cst (type); }))
186 (simplify
187  (pointer_diff @@0 @0)
188  { build_zero_cst (type); })
190 (simplify
191  (mult @0 integer_zerop@1)
192  @1)
194 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
195    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
196    same in modes with signed zeros, since multiplying a
197    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
198 (simplify
199  (mult @0 real_zerop@1)
200  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
201   @1))
203 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
204    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
205 (simplify
206  (mult @0 real_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type)
208       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
209           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
210   (non_lvalue @0)))
212 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
213 (simplify
214  (mult @0 real_minus_onep)
215   (if (!HONOR_SNANS (type)
216        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
217            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
218    (negate @0)))
220 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
221    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
222 (simplify
223  (mult @0 VECTOR_CST@1)
224  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
225       && !HONOR_SNANS (type)
226       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
227   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
228    (if (itype
229         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
230             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
231                 && optab_handler (and_optab,
232                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
233     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
234                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
236 (for cmp (gt ge lt le)
237      outp (convert convert negate negate)
238      outn (negate negate convert convert)
239  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
240  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
241  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
242  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
243  (simplify
244   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
245   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
246        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
247    (switch
248     (if (types_match (type, float_type_node))
249      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
250     (if (types_match (type, double_type_node))
251      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
252     (if (types_match (type, long_double_type_node))
253      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
254  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
255  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
256  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
257  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
258  (simplify
259   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
260   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
261        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
262    (switch
263     (if (types_match (type, float_type_node))
264      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
265     (if (types_match (type, double_type_node))
266      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
267     (if (types_match (type, long_double_type_node))
268      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
270 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
271 (simplify
272  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
273  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
274   (abs @0)))
276 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
277 (simplify
278  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
279  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
280   (negate (abs @0))))
282 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
283 (simplify
284  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
285  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
286   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
288 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
289 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
290   (simplify
291     (op @0 integer_onep)
292     (non_lvalue @0)))
294 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
295    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
296    toward zero.
297    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
298 (simplify
299  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
300  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
301       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
302           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
303           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
304   (rshift @0 @2)))
306 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
307    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
308    traps enables better optimizations than these anyway.  */
309 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
310  /* 0 / X is always zero.  */
311  (simplify
312   (div integer_zerop@0 @1)
313   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@1))
315    @0))
316   /* X / -1 is -X.  */
317  (simplify
318    (div @0 integer_minus_onep@1)
319    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
320     (negate @0)))
321  /* X / X is one.  */
322  (simplify
323   (div @0 @0)
324   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
325      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
326   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
327    { build_one_cst (type); }))
328  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
329  (simplify
330    (div:C @0 (abs @0))
331    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
332         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
333     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
334           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
335  /* X / -X is -1.  */
336  (simplify
337    (div:C @0 (negate @0))
338    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
339         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
340     { build_minus_one_cst (type); })))
342 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
343    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
344 (simplify
345  (floor_div @0 @1)
346  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
347       && TYPE_UNSIGNED (type))
348   (trunc_div @0 @1)))
350 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
351    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
352 (for div (trunc_div exact_div)
353  (simplify
354   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
355   (with {
356     wi::overflow_type overflow;
357     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
358                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
359    }
360    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
361         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
362     (if (!overflow)
363      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
364      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
365           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
366       { build_zero_cst (type); }))))))
368 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
369    overflow is different.  */
370 (simplify
371  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
372  (with {
373    wi::overflow_type overflow;
374    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
375                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
376   }
377   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
378      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
379   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
380    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
382 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
383    NaNs or Infinities.  */
384 (simplify
385  (rdiv @0 @0)
386  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
387       && ! HONOR_NANS (type)
388       && ! HONOR_INFINITIES (type))
389   { build_one_cst (type); }))
391 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
392    NaNs or Infinities.  */
393 (simplify
394  (rdiv:C @0 (negate @0))
395  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
396       && ! HONOR_NANS (type)
397       && ! HONOR_INFINITIES (type))
398   { build_minus_one_cst (type); }))
400 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
401 (simplify
402  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
403   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
404        && ! HONOR_NANS (type)
405        && ! HONOR_INFINITIES (type))
406    (switch
407     (if (types_match (type, float_type_node))
408      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
409     (if (types_match (type, double_type_node))
410      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
411     (if (types_match (type, long_double_type_node))
412      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
414 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
415 (simplify
416  (rdiv @0 real_onep)
417  (if (!HONOR_SNANS (type))
418   (non_lvalue @0)))
420 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
421 (simplify
422  (rdiv @0 real_minus_onep)
423  (if (!HONOR_SNANS (type))
424   (negate @0)))
426 (if (flag_reciprocal_math)
427  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
428  (simplify
429   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
430   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
432  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
433  (simplify
434   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
435   (with
436    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
437    (if (tem)
438     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
440  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
441  (simplify
442   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
443    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
445 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
446 (simplify
447  (rdiv @0 (negate @1))
448  (rdiv (negate @0) @1))
450 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
451  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
452     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
453  (for op (lt le gt ge)
454       neg_op (gt ge lt le)
455   (simplify
456    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
457    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
458     (switch
459      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
460       (op @1 @2))
461      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
462      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
463       (neg_op @1 @2)))))))
465 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
466 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
467  (simplify
468   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
469   (if (integer_pow2p (@2)
470        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
471        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
472        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
473    (rshift (convert @0)
474            { build_int_cst (integer_type_node,
475                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
477 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
478    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
479    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
480    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
481    tell if it is or not in a portable manner.  */
482 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
483  (simplify
484   (rdiv @0 cst@1)
485   (if (optimize)
486    (if (flag_reciprocal_math
487         && !real_zerop (@1))
488     (with
489      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
490      (if (tem)
491       (mult @0 { tem; } )))
492     (if (cst != COMPLEX_CST)
493      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
494       (if (inverse)
495        (mult @0 { inverse; } ))))))))
497 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
498  /* 0 % X is always zero.  */
499  (simplify
500   (mod integer_zerop@0 @1)
501   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
502   (if (!integer_zerop (@1))
503    @0))
504  /* X % 1 is always zero.  */
505  (simplify
506   (mod @0 integer_onep)
507   { build_zero_cst (type); })
508  /* X % -1 is zero.  */
509  (simplify
510   (mod @0 integer_minus_onep@1)
511   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
512    { build_zero_cst (type); }))
513  /* X % X is zero.  */
514  (simplify
515   (mod @0 @0)
516   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
517   (if (!integer_zerop (@0))
518    { build_zero_cst (type); }))
519  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
520  (simplify
521   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
522   @2)
523  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
524  (simplify
525   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
526   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
527        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
528        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
529                              TYPE_SIGN (type)))
530    { build_zero_cst (type); }))
531  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
532     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
533  (for cmp (eq ne)
534   (simplify
535    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
536    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
537     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
538      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
540 /* X % -C is the same as X % C.  */
541 (simplify
542  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
543   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
544        && !TREE_OVERFLOW (@1)
545        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
546        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
547        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
548        && !sign_bit_p (@1, @1))
549    (trunc_mod @0 (negate @1))))
551 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
552 (simplify
553  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
554  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
555       && !TYPE_UNSIGNED (type)
556       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
557       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
558       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
559          Y might be -1, because we would then change valid
560          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
561       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
562           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
563                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
564   (trunc_mod @0 (convert @1))))
566 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
567 (simplify
568  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
569  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
570   (convert (trunc_mod @0 @1))))
572 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
573    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
574    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
575    to A & ((C << N) - 1).  */
576 (match (power_of_two_cand @1)
577  INTEGER_CST@1)
578 (match (power_of_two_cand @1)
579  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
580 (for mod (trunc_mod floor_mod)
581  (simplify
582   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
583   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
584         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
585         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
586         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
587    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
589 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
590 (simplify
591  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
592  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
593   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
594                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
595                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
596                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
598 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
599 (simplify
600  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
601  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
602   (bit_and @0 (negate @1))))
604 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
605 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
606  (simplify
607   (div (mult:c @0 @1) @1)
608   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
609        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
610    @0)))
612 (for op (negate abs)
613  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
614  (for coss (COS COSH)
615   (simplify
616    (coss (op @0))
617     (coss @0)))
618  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
619  (for pows (POW)
620   (simplify
621    (pows (op @0) REAL_CST@1)
622    (with { HOST_WIDE_INT n; }
623     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
624      (pows @0 @1)))))
625  /* Likewise for powi.  */
626  (for pows (POWI)
627   (simplify
628    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
629    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
630     (pows @0 @1))))
631  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
632  (for hypots (HYPOT)
633   (simplify
634    (hypots (op @0) @1)
635    (hypots @0 @1))
636   (simplify
637    (hypots @0 (op @1))
638    (hypots @0 @1)))
639  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
640  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
641   (simplify
642    (copysigns (op @0) @1)
643    (copysigns @0 @1))))
645 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
646 (simplify
647  (mult (abs@1 @0) @1)
648  (mult @0 @0))
650 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
651 (simplify
652  (mult (absu@1 @0) @1)
653  (mult (convert@2 @0) @2))
655 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
656 (for coss (COS COSH)
657      copysigns (COPYSIGN)
658  (simplify
659   (coss (copysigns @0 @1))
660    (coss @0)))
662 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
663 (for pows (POW)
664      copysigns (COPYSIGN)
665  (simplify
666   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
667   (with { HOST_WIDE_INT n; }
668    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
669     (pows @0 @1)))))
670 /* Likewise for powi.  */
671 (for pows (POWI)
672      copysigns (COPYSIGN)
673  (simplify
674   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
675   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
676    (pows @0 @1))))
678 (for hypots (HYPOT)
679      copysigns (COPYSIGN)
680  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
681  (simplify
682   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
683   (hypots @0 @2))
684  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
685  (simplify
686   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
687   (hypots @0 @1)))
689 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
690 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
691  (simplify
692   (copysigns @0 REAL_CST@1)
693   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
694    (negate (abs @0))
695    (abs @0))))
697 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
698 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
699  (simplify
700   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
701   (copysigns @0 @2)))
703 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
704 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
705  (simplify
706   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
707   (mult @0 @0)))
709 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
710 (for ccoss (CCOS CCOSH)
711  (simplify
712   (ccoss (negate @0))
713    (ccoss @0)))
715 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
716 (for ops (conj negate)
717  (for cabss (CABS)
718   (simplify
719    (cabss (ops @0))
720    (cabss @0))))
722 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
723 (simplify
724  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
725   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
726        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
727    (lshift @0 @2)))
729 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
730    into ((1 << C) >> x). */
731 (simplify
732  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
733   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
734        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
735        && single_use (@1))
736    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
737      (rshift (lshift @0 @2) @3)
738    (with
739     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
740     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
742 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
743 (simplify
744  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
745   (if (flag_associative_math
746        && single_use (@3))
747    (with
748     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
749     (if (tem)
750      (rdiv { tem; } @1)))))
752 /* Simplify ~X & X as zero.  */
753 (simplify
754  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
755   { build_zero_cst (type); })
757 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
758 (simplify
759   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
760   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
761     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
763 (for bitop (bit_and bit_ior)
764      cmp (eq ne)
765  /* PR35691: Transform
766     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
767     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
768  (simplify
769   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
770    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
771         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
772         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
773     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
774  /* Transform:
775     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
776     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
777  (simplify
778   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
779    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
780         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
781         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
782     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
784 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
785 (simplify
786  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
787   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
788 (simplify
789  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
790  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
791   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
793 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
794 (simplify
795  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
796   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
798 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
799 (for op (bit_ior bit_xor plus)
800  (simplify
801   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
802    (bit_xor @0 @1))
803  (simplify
804   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
805   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
806    (bit_xor @0 @1))))
808 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
809 (simplify
810   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
811   (bit_ior @0 @1))
813 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
814 (simplify
815  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
816  @2)
818 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
819 (simplify
820  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
821  (bit_not (bit_and @0 @1)))
823 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
824 (simplify
825  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
826  (bit_and @0 @1))
828 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
829 (simplify
830  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
831  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
833 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
834 (for op (bit_and bit_xor)
835  (simplify
836   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
837   @2))
839 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
840 (simplify
841  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
842  @2)
844 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
845 (simplify
846  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
847  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
849 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
850 (simplify
851  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
852  (bit_and @0 (bit_not @1)))
854 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
855 #if GIMPLE
856 (simplify
857  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
858  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
859       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
860   (bit_xor @0 @1)))
861 #endif
863 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
864    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
865    Similarly if (N & M) == 0,
866    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
867    and for - instead of + (or unary - instead of +)
868    and/or ^ instead of |.
869    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
870 (for op (plus minus)
871  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
872   (simplify
873    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
874     (with
875      { tree pmop[2];
876        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
877                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
878                                        NULL_TREE, pmop); }
879      (if (utype)
880       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
881                             (convert:utype { pmop[1]; }))
882                         (convert:utype @2))))))
883   (simplify
884    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
885     (with
886      { tree pmop[2];
887        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
888                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
889                                        @4, pmop); }
890      (if (utype)
891       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
892                             (convert:utype { pmop[1]; }))
893                         (convert:utype @2)))))))
894  (simplify
895   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
896    (with
897     { tree pmop[2];
898       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
899                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
900                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
901     (if (utype)
902      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
903                            (convert:utype { pmop[1]; }))
904                        (convert:utype @2)))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
906  (simplify
907   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
908    (with
909     { tree pmop[2];
910       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
911                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
912                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
913     (if (utype)
914      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
915                        (convert:utype @1)))))))
917 /* X % Y is smaller than Y.  */
918 (for cmp (lt ge)
919  (simplify
920   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
921   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
922    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
923 (for cmp (gt le)
924  (simplify
925   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
926   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
927    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
929 /* x | ~0 -> ~0  */
930 (simplify
931  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
932  @1)
934 /* x | 0 -> x  */
935 (simplify
936  (bit_ior @0 integer_zerop)
937  @0)
939 /* x & 0 -> 0  */
940 (simplify
941  (bit_and @0 integer_zerop@1)
942  @1)
944 /* ~x | x -> -1 */
945 /* ~x ^ x -> -1 */
946 /* ~x + x -> -1 */
947 (for op (bit_ior bit_xor plus)
948  (simplify
949   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
950   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
952 /* x ^ x -> 0 */
953 (simplify
954   (bit_xor @0 @0)
955   { build_zero_cst (type); })
957 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
958 (simplify
959   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
960   (bit_not @0))
962 /* x & ~0 -> x  */
963 (simplify
964  (bit_and @0 integer_all_onesp)
965   (non_lvalue @0))
967 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
968 (for bitop (bit_and bit_ior)
969  (simplify
970   (bitop @0 @0)
971   (non_lvalue @0)))
973 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
974 #if GIMPLE
975 (simplify
976  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
977  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
978       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
979   @0))
980 #endif
982 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
983 (simplify
984  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
985  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
987 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
988 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
989 (for bitop (bit_and bit_ior)
990  (simplify
991   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
992   (bitop @0 (bit_not @1))))
994 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
995 (simplify
996  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
997  @2)
999 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1000 (simplify
1001  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1002  (bit_not @0))
1004 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1005 (simplify
1006  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1007  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1009 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1010 (simplify
1011  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1012  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1014 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1015 (simplify
1016  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1017  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1019 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1020 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1021 (for bitop (bit_and bit_ior)
1022      rbitop (bit_ior bit_and)
1023  (simplify
1024   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1025   (bitop @1 @2)))
1027 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1028 (simplify
1029  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1030  (bit_xor @0 @1))
1032 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1033 (simplify
1034  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1035  (bit_and @0 @1))
1037 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1038 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1039 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1040 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1041  (simplify
1042   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1043   (bit_ior @0 @1)))
1045 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1046 (simplify
1047  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1048  (plus @0 @1))
1050 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1051 (simplify
1052  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1053  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1054       && !TYPE_SATURATING (type))
1055   (bit_and @0 @1)))
1057 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1058 (simplify
1059  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1060  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1061       && !TYPE_SATURATING (type))
1062   (bit_ior @0 @1)))
1064 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1065 (simplify
1066  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1067  (bit_and @0 @1))
1069 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1070 (simplify
1071  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1072  (bit_xor @0 @1))
1074 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1075 (simplify
1076  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1077  (bit_xor @0 @1))
1079 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1080 (simplify
1081  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1082  (bit_and @0 @1))
1084 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1085 (simplify
1086  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1087  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1089 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1090 (simplify
1091  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1092  (bit_xor @0 @1))
1094 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1095    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1096 (for op (bit_and bit_ior)
1097      rop (bit_ior bit_and)
1098  (simplify
1099   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1100   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1101        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1102    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1104 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1105    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1106    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1107    simplifications.  */
1108 (for op (bit_xor plus)
1109  (simplify
1110   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1111       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1112   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1113        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1114        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1115    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1117 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1118 (simplify
1119  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1120  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1121   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1123 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1124 (simplify
1125  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1126  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1127       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1128   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1130 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1131 (simplify
1132  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1133  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1134   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1136 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1137 (for opo (bit_and bit_xor)
1138      opi (bit_xor bit_and)
1139  (simplify
1140   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1141   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1143 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1144    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1145    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1146    constants are involved.  For example, convert
1147      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1148    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1149 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1150      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1151  (simplify
1152   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1154        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1155    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1157 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1158 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1159    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1160 (for op (bit_and bit_ior)
1161  (simplify
1162   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1163   @2))
1164 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1165 (simplify
1166  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1167  (convert @0))
1168 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1169    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1170 (for op (bit_and bit_ior)
1171  (simplify
1172   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1173   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1174        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1175    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1176     (op @3 (convert @2))
1177     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1178      (op (convert @1) @5))))))
1179 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1180 (simplify
1181  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1182  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1183       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1184   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1186 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1187    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1188 (simplify
1189  (abs (abs@1 @0))
1190  @1)
1192 (simplify
1193  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1194  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1195   @1))
1197 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1198 (simplify
1199  (abs (negate @0))
1200  (abs @0))
1202 (simplify
1203  (absu (negate @0))
1204  (absu @0))
1206 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1207 (simplify
1208  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1209  @0)
1211 (simplify
1212  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1213  (convert @0))
1215 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1216 (match negate_expr_p
1217  INTEGER_CST
1218  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1219        && TYPE_UNSIGNED (type))
1220       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1221           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1222 (match negate_expr_p
1223  FIXED_CST)
1224 (match negate_expr_p
1225  (negate @0)
1226  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1227 (match negate_expr_p
1228  REAL_CST
1229  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1230 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1231    ways.  */
1232 (match negate_expr_p
1233  VECTOR_CST
1234  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1235 (match negate_expr_p
1236  (minus @0 @1)
1237  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1238       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1239           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1240           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1242 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1243 (simplify
1244  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1245   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1246        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1247    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1249 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1250 (simplify
1251  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1252  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1253       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1254   (minus (negate @1) @0)))
1256 /* -(A - B) -> B - A.  */
1257 (simplify
1258  (negate (minus @0 @1))
1259  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1260       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1261           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1262           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1263   (minus @1 @0)))
1264 (simplify
1265  (negate (pointer_diff @0 @1))
1266  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1267   (pointer_diff @1 @0)))
1269 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1270 (simplify
1271  (minus @0 negate_expr_p@1)
1272  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1273  (plus @0 (negate @1))))
1275 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1276    when profitable.
1277    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1278    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1279    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1280    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1281 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1282  (simplify
1283   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1284   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1285          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1286          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1287         || types_match (@0, @1))
1288        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1289           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1290           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1291           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1292           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1293        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1294        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1295               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1296            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1297            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1298               mode.  */
1299            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1300            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1301               of its mode.  */
1302            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1303    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1305 (for bitop (bit_and bit_ior)
1306      rbitop (bit_ior bit_and)
1307   /* (x | y) & x -> x */
1308   /* (x & y) | x -> x */
1309  (simplify
1310   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1311   @0)
1312  /* (~x | y) & x -> x & y */
1313  /* (~x & y) | x -> x | y */
1314  (simplify
1315   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1316   (bitop @0 @1)))
1318 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1319 (simplify
1320   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1321   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1323 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1324 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1325  (simplify
1326   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1327   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1328    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1329       folded to a constant.  */
1330    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1331    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1332       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1333       the values involved are such that the operation can't be decided at
1334       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1335       that combination can be decided at compile time.
1337       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1338       oscillation.  */
1339    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1340     (if (cst1)
1341      (bitop @1 { cst1; })
1342      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1343       (if (cst2)
1344        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1346 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1347    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1348 (match truth_valued_p
1349  @0
1350  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1351 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1352  (match truth_valued_p
1353   (op @0 @1)))
1354 (match truth_valued_p
1355   (truth_not @0))
1357 (match (logical_inverted_value @0)
1358  (truth_not @0))
1359 (match (logical_inverted_value @0)
1360  (bit_not truth_valued_p@0))
1361 (match (logical_inverted_value @0)
1362  (eq @0 integer_zerop))
1363 (match (logical_inverted_value @0)
1364  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1365 (match (logical_inverted_value @0)
1366  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1368 /* X & !X -> 0.  */
1369 (simplify
1370  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1371  { build_zero_cst (type); })
1372 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1373 (for op (bit_ior bit_xor)
1374  (simplify
1375   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1376   { constant_boolean_node (true, type); }))
1377 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1378 (for op (eq ne)
1379  (simplify
1380   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1381   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1383 /* ~~x -> x */
1384 (simplify
1385   (bit_not (bit_not @0))
1386   @0)
1388 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1389 (simplify
1390  (bit_not (convert? (negate @0)))
1391  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1392       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1393   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1395 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1396 (simplify
1397  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1398  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1400 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1401 (simplify
1402  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1403  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1404       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1405   (convert (negate @0))))
1406 (simplify
1407  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1408  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1409       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1410   (convert (negate @0))))
1412 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1413 (simplify
1414  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1415  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1416   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1417 (simplify
1418  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1419  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1420   (convert (bit_xor @0 @1))))
1422 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1423 (simplify
1424  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1425  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1426   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1428 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1429 (simplify
1430  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1431  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1433 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1434 (simplify
1435  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1436  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1437       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1438   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1440 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1441 (for cmp (gt lt ge le)
1442 (simplify
1443  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1444   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1446 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1447    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1448 (for cmp (eq ne)
1449  (simplify
1450   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1451   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1452        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1453        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1454    (cmp @0 @2))))
1456 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1457    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1458 (for cmp (eq ne)
1459  (simplify
1460   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1461   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1462        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1463        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1464    (cmp @0 @2))))
1466 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1467    x * C RELOP y * C into:
1469    x RELOP y for nonnegative C
1470    y RELOP x for negative C  */
1471 (for cmp (lt gt le ge)
1472  (simplify
1473   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1474   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1475        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1476    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1477     (cmp @0 @2)
1478    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1479         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1480     (cmp @2 @0))))))
1482 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1483 (for cmp (le gt)
1484      icmp (gt le)
1485  (simplify
1486   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1487    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1488         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1489         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1490         && (wi::to_wide (@2)
1491             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1492     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1493      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1495 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1496 (for cmp (simple_comparison)
1497  (simplify
1498   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1499   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1500    (cmp @0 @1))))
1502 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1503 (for cmp (simple_comparison)
1504  (simplify
1505   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1506   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1507        && integer_nonzerop (@1)
1508        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1509        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1510    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1511            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1512                                                    &neg_overflow); }
1513     (switch
1514      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1515        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1516         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1517         (if (code == LT_EXPR)
1518          (lt @0 { lo; })
1519          (ge @0 { lo; }))))
1520      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1521        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1522         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1523         (if (code == LE_EXPR)
1524          (le @0 { hi; })
1525          (gt @0 { hi; }))))
1526      (if (!lo && !hi)
1527       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1528      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1529       (ge @0 { lo; }))
1530      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1531       (le @0 { hi; }))
1532      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1533       (lt @0 { lo; }))
1534      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1535       (gt @0 { hi; }))
1536      (if (GENERIC)
1537       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1538                            lo, hi); })
1539      (with
1540       {
1541         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1542         if (etype)
1543           {
1544             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1545               etype = unsigned_type_for (etype);
1546             hi = fold_convert (etype, hi);
1547             lo = fold_convert (etype, lo);
1548             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1549           }
1550       }
1551       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1552        (if (code == EQ_EXPR)
1553         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1554         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1556 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1557 (for op (lt le ge gt)
1558  (simplify
1559   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1560   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1561        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1562    (op @0 @1))))
1563 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1564 (for op (eq ne minus)
1565  (simplify
1566   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1567   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1568        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1569            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1570    (op @0 @1))))
1572 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1573 (for op (lt le ge gt)
1574  (simplify
1575   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1576   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1577        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1578    (op @0 @1))))
1579 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1580 (for op (eq ne minus)
1581  (simplify
1582   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1583   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1584        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1585            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1586    (op @0 @1))))
1587 /* And for pointers...  */
1588 (for op (simple_comparison)
1589  (simplify
1590   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1591   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1592    (op @0 @1))))
1593 (simplify
1594  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1595  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1596       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1597   (pointer_diff @0 @1)))
1599 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1600 (for op (lt le ge gt)
1601  (simplify
1602   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1603   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1604        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1605    (op @1 @0))))
1606 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1607 (for op (eq ne minus)
1608  (simplify
1609   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1610   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1611        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1612            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1613    (op @1 @0))))
1614 /* And for pointers...  */
1615 (for op (simple_comparison)
1616  (simplify
1617   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1618   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1619    (op @1 @0))))
1620 (simplify
1621  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1622  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1623       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1624   (pointer_diff @1 @0)))
1626 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1627 (for op (lt le gt ge)
1628  (simplify
1629   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1630   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1631        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1632        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
1633        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1634    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1635 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1636 (for op (eq ne)
1637  (simplify
1638   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1639   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1640        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1641            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1642        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1643        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1644        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1645    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1646  (simplify
1647   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1648   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1649        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1650        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1651    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1653 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1654    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1655 (for op (simple_comparison)
1656  (simplify
1657   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1658   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1659        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1660            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1661                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1662        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1663    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1665 /* Transform:
1666    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1667    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1668 (for cmp (eq ne)
1669      ocmp (lt ge)
1670  (simplify
1671   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1672   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1673        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1674        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1675        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1676    (ocmp @0 @1))))
1678 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1679 (for cmp (eq ne)
1680  (simplify
1681   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1682   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1683    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1685 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1686    possibly set.  */
1687 (match with_possible_nonzero_bits
1688  INTEGER_CST@0)
1689 (match with_possible_nonzero_bits
1690  SSA_NAME@0
1691  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1692 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1693 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1694  with_possible_nonzero_bits@0)
1695 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1696  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1698 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1699    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1700 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1701  INTEGER_CST@0)
1702 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1703  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1705 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1706 (for cmp (eq ne)
1707  (simplify
1708   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1709   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1710    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1712 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1713    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1714    zero throughout its computed value range,
1715    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1716    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1717    and 0's otherwise.
1718    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1719    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1720    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1722 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1723      outer_op (bit_xor bit_ior)
1724 (simplify
1725  (outer_op
1726   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1727  (with
1728   {
1729     bool fail = false;
1730     wide_int zero_mask_not;
1731     wide_int C0;
1732     wide_int cst_emit;
1734     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1735       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1736     else
1737       fail = true;
1739     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1740       {
1741         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1742         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1743       }
1744     else
1745       {
1746         C0 = wi::to_wide (@0);
1747         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1748       }
1749   }
1750   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1751    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1752    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1753     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1755 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1756 (simplify
1757   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1758   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1760 /* Pattern match
1761      tem1 = (long) ptr1;
1762      tem2 = (long) ptr2;
1763      tem3 = tem2 - tem1;
1764      tem4 = (unsigned long) tem3;
1765      tem5 = ptr1 + tem4;
1766    and produce
1767      tem5 = ptr2;  */
1768 (simplify
1769   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1770   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1771   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1772        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1773             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1774    @1))
1775 (simplify
1776   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1777   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1778    (convert @1)))
1780 /* Pattern match
1781      tem = (sizetype) ptr;
1782      tem = tem & algn;
1783      tem = -tem;
1784      ... = ptr p+ tem;
1785    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1786      ... = ptr & ~algn;  */
1787 (simplify
1788   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1789   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1790    (bit_and @0 { algn; })))
1792 /* Try folding difference of addresses.  */
1793 (simplify
1794  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1795  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1796   (with { poly_int64 diff; }
1797    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1798     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1799 (simplify
1800  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1801  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1802   (with { poly_int64 diff; }
1803    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1804     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1805 (simplify
1806  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
1807  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1808       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1809   (with { poly_int64 diff; }
1810    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1811     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1812 (simplify
1813  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
1814  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1815       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1816   (with { poly_int64 diff; }
1817    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1818     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1820 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1821    be able to fold this expression using the object or function's
1822    alignment.  */
1823 (simplify
1824  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1825  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1826       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1827   (with
1828    {
1829      unsigned int align;
1830      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1831      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1832    }
1833    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1834     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1835                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1838 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1839 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1841  /* Contract negates.  */
1842  /* A + (-B) -> A - B */
1843  (simplify
1844   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1845   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1846   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1847        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1848    (with
1849     {
1850      tree t1 = type;
1851      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1852          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1853        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1854     }
1855     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1856  /* A - (-B) -> A + B */
1857  (simplify
1858   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1859   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1860        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1861    (with
1862     {
1863      tree t1 = type;
1864      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1865          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1866        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1867     }
1868     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1869  /* -(T)(-A) -> (T)A
1870     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1871     happen without overflow.  */
1872  (simplify
1873   (negate (convert (negate @1)))
1874   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1875        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1876            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1877                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1878        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1879        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1880    (convert @1)))
1881  (simplify
1882   (negate (convert negate_expr_p@1))
1883   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1884        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1885             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1886             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1887            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1888    (convert (negate @1))))
1889  (simplify
1890   (negate (nop_convert (negate @1)))
1891   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1892        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1893    (view_convert @1)))
1895  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1896     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1897  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1898       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1900   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1901      irrespective of overflow issues.  */
1902   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1903   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1904   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1905   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1906   (simplify
1907     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1908     @1)
1909   (simplify
1910     (minus (minus @0 @1) @0)
1911     (negate @1))
1912   (simplify
1913     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1914     @0)
1915   (simplify
1916    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1917    (negate @1))
1918   (simplify
1919    (minus @0 (minus @0 @1))
1920    @1)
1921   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1922   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1923   /* More cases are handled with comparisons.  */
1924   (simplify
1925    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1926    (plus @2 @1))
1927   (simplify
1928    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1929    (minus @2 @1))
1930   (simplify
1931    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1932    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1933         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1934     (pointer_diff @2 @1)))
1935   (simplify
1936    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1937    (plus @1 @2))
1939   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1940      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1941      scalars.  */
1942   (for outer_op (plus minus)
1943    (for inner_op (plus minus)
1944         neg_inner_op (minus plus)
1945     (simplify
1946      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1947                CONSTANT_CLASS_P@2)
1948      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1949      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1950       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1951          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1952       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1953        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1954         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1955         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1956       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1957            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1958        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1959         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1960         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1961        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1962           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1963           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1964        (if (types_match (type, @0))
1965         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1966                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1967                                         type, @1, @2); }
1968          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1969           (inner_op @0 { cst; } )
1970           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1971           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1972                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1973            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1974            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1975            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1976             (if (utype)
1977              (view_convert (inner_op
1978                             (view_convert:utype @0)
1979                             (view_convert:utype
1980                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1982   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1983   (for outer_op (plus minus)
1984    (simplify
1985     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1986     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1987      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1988       (minus { cst; } @0)))))
1990   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1991   (simplify
1992    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1993    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1994     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1995      (plus { cst; } @0))))
1997   /* ~A + A -> -1 */
1998   (simplify
1999    (plus:c (bit_not @0) @0)
2000    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2001     { build_all_ones_cst (type); }))
2003   /* ~A + 1 -> -A */
2004   (simplify
2005    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2006    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2007     (negate (convert @0))))
2009   /* -A - 1 -> ~A */
2010   (simplify
2011    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2012    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2013         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2014     (bit_not (convert @0))))
2016   /* -1 - A -> ~A */
2017   (simplify
2018    (minus integer_all_onesp @0)
2019    (bit_not @0))
2021   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2022   (simplify
2023    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2024     (convert? @0))
2025    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2026         /* For integer types, if A has a smaller type
2027            than T the result depends on the possible
2028            overflow in P + A.
2029            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2030            However, if an overflow in P + A would cause
2031            undefined behavior, we can assume that there
2032            is no overflow.  */
2033         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2034             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2035     (convert @1)))
2036   (simplify
2037    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2038     (convert @0))
2039    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2040         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2041            final type requires a sign- or zero-extension,
2042            then we have to punt - it is not defined which
2043            one is correct.  */
2044         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2045             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2046             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2047     (convert @1)))
2048    (simplify
2049     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2050     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2051        thus sign-extended if necessary.  */
2052     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2053      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2054         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2055         we don't want to diagnose overflow here.  */
2056      (convert (view_convert:stype @1))))
2058   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
2059   (simplify
2060    (minus (convert? @0)
2061     (convert (plus:c @@0 @1)))
2062    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2063         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2064         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2065     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2066      (convert (negate (convert:utype @1))))
2067     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2068          /* For integer types, if A has a smaller type
2069             than T the result depends on the possible
2070             overflow in P + A.
2071             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2072             However, if an overflow in P + A would cause
2073             undefined behavior, we can assume that there
2074             is no overflow.  */
2075          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2076              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2077      (negate (convert @1)))))
2078   (simplify
2079    (minus (convert @0)
2080     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
2081    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2082         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2083         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2084     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2085      (convert (negate (convert:utype @1))))
2086     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2087          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2088             final type requires a sign- or zero-extension,
2089             then we have to punt - it is not defined which
2090             one is correct.  */
2091          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2092              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2093              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2094      (negate (convert @1)))))
2095    (simplify
2096     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
2097     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2098        thus sign-extended if necessary.  */
2099     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2100      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2101         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2102         we don't want to diagnose overflow here.  */
2103      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
2105   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
2106   (simplify
2107    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2108     (convert (plus:c @0 @2)))
2109    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2110         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2111         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2112         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
2113     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2114      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2115     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2116           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
2117          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2118              /* For integer types, if A has a smaller type
2119                 than T the result depends on the possible
2120                 overflow in P + A.
2121                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2122                 However, if an overflow in P + A would cause
2123                 undefined behavior, we can assume that there
2124                 is no overflow.  */
2125              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2126                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2127                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
2128                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
2129      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2130   (simplify
2131    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2132     (convert (pointer_plus @0 @2)))
2133    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2134         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2135         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
2136     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2137      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
2138     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2139          /* For pointer types, if the conversion of A to the
2140             final type requires a sign- or zero-extension,
2141             then we have to punt - it is not defined which
2142             one is correct.  */
2143          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2144              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2145              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
2146              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
2147              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
2148      (minus (convert @1) (convert @2)))))
2149    (simplify
2150     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2151     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2152        thus sign-extended if necessary.  */
2153     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2154      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2155         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
2156         we don't want to diagnose overflow here.  */
2157      (minus (convert (view_convert:stype @1))
2158             (convert (view_convert:stype @2)))))))
2160 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
2161     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
2162 (if (!TYPE_SATURATING (type)
2163      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
2164  (for plusminus (plus minus)
2165   (simplify
2166    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
2167    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2168          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2169          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2170              && tree_expr_nonzero_p (@0)
2171              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2172         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
2173            original operand (but not on both).  */
2174         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
2175     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
2176   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
2177   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
2178    (simplify
2179     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
2180     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2181           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2182           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2183               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2184               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2185          && single_use (@3))
2186      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
2187    (simplify
2188     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
2189     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2190           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2191           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2192               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2193               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2194          && single_use (@3))
2195      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2197 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2199 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2200  (simplify
2201   (minmax @0 @0)
2202   @0))
2203 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2204 (simplify
2205  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2206  @1)
2207 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2208 (simplify
2209  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2210  @1)
2211 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2212 (simplify
2213  (max:c @0 (negate @0))
2214  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2215       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2216           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2217   (abs @0)))
2218 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2219 (simplify
2220  (min:c @0 (negate @0))
2221  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2222       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2223           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2224   (negate (abs @0))))
2225 (simplify
2226  (min @0 @1)
2227  (switch
2228   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2229        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2230        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2231    @1)
2232   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2233        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2234        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2235    @0)))
2236 (simplify
2237  (max @0 @1)
2238  (switch
2239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2240        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2241        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2242    @1)
2243   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2244        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2245        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2246    @0)))
2248 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2249 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2250 (simplify
2251  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2252   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2253    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2254     @2
2255     @0)))
2257 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2258 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2259 (simplify
2260  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2261   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2262    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2263     @0
2264     @2)))
2266 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2267    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2268 (for minmax (min max)
2269  (simplify
2270   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2271   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2272        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2273        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2274        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2275    (minmax @1 (convert @2)))))
2277 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2278  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2279     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2280  (simplify
2281   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2282   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2283        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2284    @0)))
2285 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2286    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2287    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2288    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2289    worry about it either.  */
2290 (if (flag_finite_math_only)
2291  (simplify
2292   (FMIN_ALL @0 @1)
2293   (min @0 @1))
2294  (simplify
2295   (FMAX_ALL @0 @1)
2296   (max @0 @1)))
2297 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2298 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2299      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2300  (simplify
2301   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2302   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2303        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2304            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2305    (negate (maxmin @0 @1)))))
2306 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2307    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2308 (for minmax (min max)
2309  maxmin (max min)
2310  (simplify
2311   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2312   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2314 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2315 (for minmax (min min max max)
2316      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2317      out    (le  gt  ge  lt )
2318  (simplify
2319   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2320   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2321    (out @0 @1))))
2322 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2323    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2324 (for cmp (eq ne)
2325  (simplify
2326   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2327   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2328                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2329    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2330    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2331                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2332     (cmp @0 @2)))))
2333 (for cmp (eq ne)
2334  (simplify
2335   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2336   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2337                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2338    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2339    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2340                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2341     (cmp @0 @2)))))
2342 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2343 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2344      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2345      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2346  (simplify
2347   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2348   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2350 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2352 (for rotate (lrotate rrotate)
2353  (simplify
2354   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2355   @0))
2357 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2358 (simplify
2359  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2360  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2361       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2362   @0))
2364 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2365 (simplify
2366  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2367  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2368   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2370 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2371    types.  */
2372 (simplify
2373  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2374  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2375       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2376   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2378 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2379  (simplify
2380   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2381   (non_lvalue @0))
2382  (simplify
2383   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2384   @0)
2385  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2386     if vector2 is uniform.  */
2387  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2388   (simplify
2389    (shiftrotate @0 vec@1)
2390    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2391     (if (tem)
2392      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2394 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2395    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2396 #if GIMPLE
2397 (for shift (lshift rshift)
2398  (simplify
2399   (shift @0 SSA_NAME@1)
2400    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2401     (with {
2402       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2403       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2404      }
2405      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2406       @0)))))
2407 #endif
2409 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2410    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2411 (simplify
2412  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2413  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2414                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2415                                            element_precision (type)), @1); }))
2417 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2418 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2419  (simplify
2420   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2421   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2422    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2423         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2424         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2425         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2426     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2427                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2428      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2429         being well defined.  */
2430      (if (low >= prec)
2431       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2432        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2433        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2434         { build_zero_cst (type); }
2435         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2436       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2439 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2440    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2441 (for cmp (ne eq)
2442      icmp (eq ne)
2443  (simplify
2444   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2445   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2447 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2448    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2449    if CST2 != 0.  */
2450 (for cmp (ne eq)
2451  (simplify
2452   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2453   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2454    (if (cand < 0
2455         || (!integer_zerop (@2)
2456             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2457     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2458     (if (!integer_zerop (@2)
2459          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2460      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2462 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2463         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2464    if the new mask might be further optimized.  */
2465 (for shift (lshift rshift)
2466  (simplify
2467   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2468            INTEGER_CST@2)
2469    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2470         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2471         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2472         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2473         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2474     (with
2475      {
2476        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2477        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2478        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2479        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2480        unsigned int prec;
2482        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2483          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2484        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2485                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2486          {
2487            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2488            tree arg00 = @0;
2489            /* See if more bits can be proven as zero because of
2490               zero extension.  */
2491            if (@3 != @0
2492                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2493              {
2494                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2495                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2496                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2497                  {
2498                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2499                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2500                    if (shiftc < prec)
2501                      shift_type = inner_type;
2502                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2503                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2504                       is all ones.  */
2505                  }
2506              }
2507            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2508            if (shiftc < prec)
2509              {
2510                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2511                zerobits <<= prec - shiftc;
2512              }
2513            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2514               can contain actually sign bits, so no transformation is
2515               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2516               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2517            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2518                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2519              {
2520                if ((mask & zerobits) == 0)
2521                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2522                else
2523                  zerobits = 0;
2524              }
2525          }
2526      }
2527      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2528      (if ((mask & zerobits) == mask)
2529       { build_int_cst (type, 0); }
2530       (with { newmask = mask | zerobits; }
2531        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2532         (with
2533          {
2534            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2535               mode's mask.  */
2536            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2537                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2538              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2539                break;
2540          }
2541          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2542               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2543           (with
2544            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2545            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2546             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2547              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2548              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2550 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2551    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2552 (for shift (lshift rshift)
2553  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2554   (simplify
2555    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2556    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2557     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2558      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2560 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2561 (simplify
2562  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2563   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2564        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2565            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2566            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2567    (with
2568     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2569      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2571 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2572    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2573 (for rotate (lrotate rrotate)
2574  (simplify
2575   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2576    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2577          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2578          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2579         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2580             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2581     (with
2582      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2583       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2585 /* Simplifications of conversions.  */
2587 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2588 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2589  (simplify
2590   (cvt @0)
2591   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2592        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2593    @0)))
2595 /* Contract view-conversions.  */
2596 (simplify
2597   (view_convert (view_convert @0))
2598   (view_convert @0))
2600 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2601    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2602 (simplify
2603   (view_convert @0)
2604   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2605        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2606        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2607    (convert @0)))
2609 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2610    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2611 (simplify
2612   (view_convert (convert@0 @1))
2613   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2614        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2615        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2616        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2617            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2618                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2619    (view_convert @1)))
2621 /* Simplify a view-converted empty constructor.  */
2622 (simplify
2623   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
2624   (if (TREE_CODE (@0) != SSA_NAME
2625        && CONSTRUCTOR_NELTS (@0) == 0)
2626    { build_zero_cst (type); }))
2628 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2629    barriers can be removed.  */
2630 (simplify
2631  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2632  @0)
2633 (simplify
2634  (paren (paren@1 @0))
2635  @1)
2637 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2638 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2639  (for icvt (convert float)
2640   (simplify
2641    (ocvt (icvt@1 @0))
2642    (with
2643     {
2644       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2645       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2646       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2647       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2648       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2649       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2650       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2651       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2652       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2653       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2654       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2655       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2656       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2657       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2658       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2659       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2660       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2661       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2662       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2663       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2664     }
2665    (switch
2666     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2667        handled below, if we are converting something to its own
2668        type via an object of identical or wider precision, neither
2669        conversion is needed.  */
2670     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2671           || (GENERIC
2672               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2673          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2674              || (inter_float && final_float))
2675          && inter_prec >= final_prec)
2676      (ocvt @0))
2678     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2679        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2680        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2681        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2682        then we sometimes need the middle conversion.  */
2683     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2684          && (final_int || final_float)
2685          && inter_prec >= inside_prec
2686          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2687      (ocvt @0))
2689     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2690        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2691        final conversion does not change precision we can drop the
2692        intermediate conversion.  */
2693     (if (inside_int && inter_int && final_int
2694          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2695               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2696              || final_prec == inter_prec))
2697      (ocvt @0))
2699     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2700         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2701         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2702         - the intermediate type is narrower than both initial and
2703           final, or
2704         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2705           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2706         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2707           intermediate and final types differ, or
2708         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2709           initial and intermediate types differ.  */
2710     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2711          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2712          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2713          && ! (inside_int && inter_int
2714                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2715                && inter_prec < final_prec)
2716          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2717              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2718          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2719          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2720      (ocvt @0))
2722     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2723        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2724     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2725          && final_int && inter_int && inside_int
2726          && final_prec == inside_prec
2727          && final_prec > inter_prec
2728          && inter_unsignedp)
2729      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2730                               (inside_type,
2731                                wi::mask (inter_prec, false,
2732                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2734     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2735        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2736        floating-point conversion.  */
2737     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2738          && inside_int && inter_float && final_int &&
2739          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2740          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2741      (convert @0)))))))
2743 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2744    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2745    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2746 (simplify
2747   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2748   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2749        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2750        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2751        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2752                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2753    (convert @0)))
2756 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2757 (simplify
2758   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2759   (convert @0))
2761 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
2762 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
2763      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
2764   (simplify
2765    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
2766    @0))
2768 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
2769 (for op (plus minus)
2770  (simplify
2771   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
2772   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2773        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
2774    (with
2775      {
2776        wi::overflow_type overflow;
2777        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2778                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
2779      }
2780      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
2781          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
2782       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
2783       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2784        (convert (op (convert:utype @0)
2785                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
2787 /* Canonicalization of binary operations.  */
2789 /* Convert X + -C into X - C.  */
2790 (simplify
2791  (plus @0 REAL_CST@1)
2792  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2793   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2794    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2795     (minus @0 { tem; })))))
2797 /* Convert x+x into x*2.  */
2798 (simplify
2799  (plus @0 @0)
2800  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2801   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2802   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2803    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2805 /* 0 - X  ->  -X.  */
2806 (simplify
2807  (minus integer_zerop @1)
2808  (negate @1))
2809 (simplify
2810  (pointer_diff integer_zerop @1)
2811  (negate (convert @1)))
2813 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2814    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2815    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2816 (simplify
2817  (minus real_zerop@0 @1)
2818  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2819   (negate @1)))
2821 /* Transform x * -1 into -x.  */
2822 (simplify
2823  (mult @0 integer_minus_onep)
2824  (negate @0))
2826 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2827    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2828 (simplify
2829  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2830  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2831       && single_use (@3)
2832       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2833   (mult (mult @0 @2) @1)))
2835 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2836    number.  */
2837 (match compositional_complex
2838  (convert? (complex @0 @1)))
2840 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2841 (simplify
2842  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2843  @0)
2844 (simplify
2845  (realpart (complex @0 @1))
2846  @0)
2847 (simplify
2848  (imagpart (complex @0 @1))
2849  @1)
2851 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2852 (simplify
2853  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2854  (convert (realpart @0)))
2855 (simplify
2856  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2857  (convert (negate (imagpart @0))))
2858 (for part (realpart imagpart)
2859  (for op (plus minus)
2860   (simplify
2861    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2862    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2863 (simplify
2864  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2865  (convert (COS @0)))
2866 (simplify
2867  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2868  (convert (SIN @0)))
2870 /* conj(conj(x)) -> x  */
2871 (simplify
2872  (conj (convert? (conj @0)))
2873  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2874   (convert @0)))
2876 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2877 (simplify
2878  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2879  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2880   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2882 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2883 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2884  (simplify
2885   (bswap (bswap @0))
2886   @0)
2887  (simplify
2888   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2889   (bit_not @0))
2890  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2891   (simplify
2892    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2893    (bitop @0 (bswap @1)))))
2896 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2898 /* Simplify constant conditions.
2899    Only optimize constant conditions when the selected branch
2900    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2901    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2902    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2903    this one as we depend on doing this transform before possibly
2904    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2905    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2906    genmatch cannot handle.  */
2907 (simplify
2908  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2909  (if (integer_zerop (@0))
2910   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2911    @2)
2912   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2913    @1)))
2914 (simplify
2915  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2916  (if (integer_all_onesp (@0))
2917   @1
2918   (if (integer_zerop (@0))
2919    @2)))
2921 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2922    be extended.  */
2923 /* This pattern implements two kinds simplification:
2925    Case 1)
2926    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2927      1) Conversions are type widening from smaller type.
2928      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2929      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2930    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2931    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2932    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2933    referred var is always benefitial for complicated cases.
2935    Case 2)
2936    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2937 (for cmp (lt le gt ge eq)
2938  (simplify
2939   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2940   (with
2941    {
2942      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2943      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2944      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2946      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2947          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2948          && (types_match (c1_type, from_type)
2949              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2950                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2951                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2952          && (types_match (c2_type, from_type)
2953              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2954                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2955                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2956        {
2957          if (cmp != EQ_EXPR)
2958            {
2959              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2960                {
2961                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2962                  if (cmp == LE_EXPR)
2963                    code = LT_EXPR;
2964                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2965                  if (cmp == GT_EXPR)
2966                    code = GE_EXPR;
2967                }
2968              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2969                {
2970                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2971                  if (cmp == LT_EXPR)
2972                    code = LE_EXPR;
2973                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2974                  if (cmp == GE_EXPR)
2975                    code = GT_EXPR;
2976                }
2977              if (code != ERROR_MARK
2978                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2979                {
2980                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2981                    code = MIN_EXPR;
2982                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2983                    code = MAX_EXPR;
2984                }
2985            }
2986          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2987          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2988            code = EQ_EXPR;
2989        }
2990    }
2991    (if (code == MAX_EXPR)
2992     (convert (max @1 (convert @2)))
2993     (if (code == MIN_EXPR)
2994      (convert (min @1 (convert @2)))
2995      (if (code == EQ_EXPR)
2996       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2997                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2999 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
3001      1) OP is PLUS or MINUS.
3002      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
3003      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
3005    This pattern also handles special cases like:
3007      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
3008         integer zero.  In this case,
3009           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
3010           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
3011      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
3012         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
3013         code.
3015    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
3016    simplified at the moment because C standard requires additional
3017    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
3018    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
3019 (for op (plus minus)
3020  (for cmp (lt le gt ge)
3021   (simplify
3022    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3023    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
3024     (if (types_match (from_type, to_type)
3025          /* Check if it is special case A).  */
3026          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
3027              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
3028              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
3029              && integer_zerop (@1)
3030              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
3031      (with
3032       {
3033         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
3034         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
3035         wide_int real_c1;
3036         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3037         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3038         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3039         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
3041         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
3042             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
3043             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
3044         if (!types_match (from_type, to_type))
3045           {
3046             if (cmp_code == LT_EXPR)
3047               cmp_code = GT_EXPR;
3048             if (cmp_code == GE_EXPR)
3049               cmp_code = LE_EXPR;
3050             c1 = wi::max_value (to_type);
3051           }
3052         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
3053            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
3054            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
3055            if it is undefined.  */
3056         if (op == PLUS_EXPR)
3057           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
3058         else
3059           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
3061         code = cmp_code;
3062         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
3063           {
3064             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
3065                by adjusting comparison operation if necessary.  */
3066             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3067                 && !overflow)
3068               {
3069                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
3070                 if (cmp_code == LE_EXPR)
3071                   code = LT_EXPR;
3072                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
3073                 if (cmp_code == GT_EXPR)
3074                   code = GE_EXPR;
3075               }
3076             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
3077                 && !overflow)
3078               {
3079                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
3080                 if (cmp_code == LT_EXPR)
3081                   code = LE_EXPR;
3082                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
3083                 if (cmp_code == GE_EXPR)
3084                   code = GT_EXPR;
3085               }
3086             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
3087               {
3088                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
3089                   code = MIN_EXPR;
3090                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
3091                   code = MAX_EXPR;
3092               }
3093           }
3094       }
3095       (if (code == MAX_EXPR)
3096        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3097            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
3098        (if (code == MIN_EXPR)
3099         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
3100             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
3102 (for cnd (cond vec_cond)
3103  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
3104  (simplify
3105   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
3106   (cnd @0 @1 @3))
3107  (simplify
3108   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
3109   (cnd @0 @1 @3))
3110  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
3111  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
3112     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
3113     The following is still important to merge then and else arm cases
3114     from if-conversion.  */
3115  (simplify
3116   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
3117   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
3118    (cnd @0 @1 @3)))
3119  (simplify
3120   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
3121   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
3122    (cnd @0 @3 @4)))
3124  /* A ? B : B -> B.  */
3125  (simplify
3126   (cnd @0 @1 @1)
3127   @1)
3129  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
3130  (simplify
3131   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
3132   (cnd @0 @2 @1)))
3134 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
3135    return all -1 or all 0 results.  */
3136 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
3137    but that isn't necessarily a win on its own.  */
3138 (simplify
3139  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3140  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3141       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3142                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3143       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3144           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3145   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3147 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
3148 (simplify
3149  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
3150  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3151       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
3152                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
3153       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
3154           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3155   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
3158 /* Simplifications of comparisons.  */
3160 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
3161    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
3162    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
3163 (for cmp  (le gt)
3164      acmp (lt ge)
3165  (simplify
3166   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3167   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3168    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
3169      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3170                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3171                                                      wi::to_wide (cst)
3172                                                      + 1)); })))))
3173 (for cmp  (ge lt)
3174      acmp (gt le)
3175  (simplify
3176   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
3177   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
3178    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
3179     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
3180                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
3181                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
3183 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
3184    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
3185    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
3186    that with expression code iteration.  */
3187 (for cmp (tcc_comparison)
3188      icmp (inverted_tcc_comparison)
3189      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
3190  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
3191     and handle some more cases by using
3192       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
3193     here but for that genmatch would need to "inline" that.
3194     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
3195  (simplify
3196   (bit_not (cmp @0 @1))
3197   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
3198        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
3199    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
3200       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
3201       a computed operator in the replacement tree thus we have
3202       to play the trick below.  */
3203    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3204              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3205     (if (ic == icmp)
3206      (icmp @0 @1)
3207      (if (ic == ncmp)
3208       (ncmp @0 @1))))))
3209  (simplify
3210   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
3211   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
3212             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
3213    (if (ic == icmp)
3214     (icmp @0 @1)
3215     (if (ic == ncmp)
3216      (ncmp @0 @1))))))
3218 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3219    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3220    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3221    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3222    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3223 (for cmp (eq ne)
3224  (for sub (minus pointer_diff)
3225   (simplify
3226    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3227    (if (single_use (@2))
3228     (cmp @0 @1)))))
3230 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3231    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3232    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3233    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3234 (for cmp (simple_comparison)
3235      scmp (swapped_simple_comparison)
3236  (simplify
3237   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3238   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3239   (if (integer_zerop (@1))
3240    (cmp @1 @2)
3241    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3242         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3243         && single_use (@3))
3244     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3245     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3246      (scmp @0 @2)
3247      (cmp @0 @2))))))
3249 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3250    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3251 (for cmp (eq ge le)
3252  (simplify
3253   (cmp @0 @0)
3254   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3255        || ! HONOR_NANS (@0))
3256    { constant_boolean_node (true, type); }
3257    (if (cmp != EQ_EXPR)
3258     (eq @0 @0)))))
3259 (for cmp (ne gt lt)
3260  (simplify
3261   (cmp @0 @0)
3262   (if (cmp != NE_EXPR
3263        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3264        || ! HONOR_NANS (@0))
3265    { constant_boolean_node (false, type); })))
3266 (for cmp (unle unge uneq)
3267  (simplify
3268   (cmp @0 @0)
3269   { constant_boolean_node (true, type); }))
3270 (for cmp (unlt ungt)
3271  (simplify
3272   (cmp @0 @0)
3273   (unordered @0 @0)))
3274 (simplify
3275  (ltgt @0 @0)
3276  (if (!flag_trapping_math)
3277   { constant_boolean_node (false, type); }))
3279 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3280 (for cmp (simple_comparison)
3281  (simplify
3282   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3283   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3284    (cmp @1 @0))))
3286 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3287 (for cmp (simple_comparison)
3288      scmp (swapped_simple_comparison)
3289  (simplify
3290   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3291   (if (single_use (@2)
3292        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3293    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3295 (for cmp (simple_comparison)
3296  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3297  (simplify
3298   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3299   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3300        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3301            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3302        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3303            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3304    (with
3305     {
3306       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3307       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3308         {
3309           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3310           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3311               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3312             type1 = float_type_node;
3313           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3314               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3315             type1 = double_type_node;
3316         }
3317       tree newtype
3318         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3319            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
3320     }
3321     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3322      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3324  (simplify
3325   (cmp @0 REAL_CST@1)
3326   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3327   (switch
3328    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3329    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3330     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3331    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3332    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3333         && ! HONOR_SNANS (@1))
3334     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3335    /* Fold comparisons against infinity.  */
3336    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3337         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3338     (with
3339      {
3340        REAL_VALUE_TYPE max;
3341        enum tree_code code = cmp;
3342        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3343        if (neg)
3344          code = swap_tree_comparison (code);
3345      }
3346      (switch
3347       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3348       (if (code == GT_EXPR
3349            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3350        { constant_boolean_node (false, type); })
3351       (if (code == LE_EXPR)
3352        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3353        (if (! HONOR_NANS (@0))
3354         { constant_boolean_node (true, type); }
3355         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3356            an "invalid" exception.  */
3357         (if (!flag_trapping_math)
3358          (eq @0 @0))))
3359       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3360          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3361       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3362            || code == GE_EXPR)
3363        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3364         (if (neg)
3365          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3366          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3367       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3368       (if (code == LT_EXPR)
3369        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3370         (if (neg)
3371          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3372          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3373       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3374          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3375       (if (code == NE_EXPR)
3376        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3377         (if (! HONOR_NANS (@0))
3378          (if (neg)
3379           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3380           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3381          (if (neg)
3382           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3383           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3385  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3386     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3387     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3388     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3389  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3390   (for op (plus minus)
3391    (simplify
3392     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3393     (with
3394      {
3395        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3396                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3397      }
3398      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3399       (cmp @0 { tem; }))))))
3401  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3402     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3403     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3404     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3405  (if (flag_associative_math)
3406   (simplify
3407    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3408    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3409     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3410      (cmp { tem; } @1)))))
3412  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3413  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3414       && ! flag_errno_math)
3415   (for sq (SQRT)
3416    (simplify
3417     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3418     (switch
3419      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3420       (switch
3421        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3422        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3423         { constant_boolean_node (false, type); })
3424        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3425           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3426        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3427         { constant_boolean_node (true, type); })
3428        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3429        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3430      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3431       (switch
3432        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3433        (if (cmp == LT_EXPR)
3434         { constant_boolean_node (false, type); })
3435        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3436        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3437         { constant_boolean_node (true, type); })
3438        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3439        (if (cmp == LE_EXPR)
3440         (eq @0 @1))
3441        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3442           == or !=.  In the last case:
3444             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3446           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3447           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3448        (cmp @0 @1)))
3449      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3450       (with
3451        {
3452          REAL_VALUE_TYPE c2;
3453          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3454                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3455          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3456        }
3457        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3458         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3459         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3460          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3461          { constant_boolean_node (false, type); })
3462         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3463         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3464      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3465       (with
3466        {
3467          REAL_VALUE_TYPE c2;
3468          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3469                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3470          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3471        }
3472        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3473         (switch
3474          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3475             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3476          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3477           { constant_boolean_node (true, type); })
3478          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3479             don't care about NaNs.  */
3480          (if (! HONOR_NANS (@0))
3481           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3482          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3483             don't care about Infinities.  */
3484          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3485           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3486          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3487          (if (GENERIC)
3488           (truth_andif
3489            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3490            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3491         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3492         (if (! HONOR_NANS (@0))
3493          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3494          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3495          (if (GENERIC)
3496           (truth_andif
3497            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3498            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3499    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3500    (simplify
3501     (cmp (sq @0) (sq @1))
3502       (if (! HONOR_NANS (@0))
3503         (cmp @0 @1))))))
3505 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
3506 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3507      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
3508  (simplify
3509   (cmp (float@0 @1) (float @2))
3510    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3511         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3512     (with
3513      {
3514        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
3515        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3516        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
3517        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
3518        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
3519      }
3520      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
3521           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
3522       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
3523        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
3524        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
3525             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
3526         (icmp @1 (convert @2))
3527         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
3528              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
3529          (icmp (convert:type2 @1) @2)
3530          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
3531               && type1_signed_p == type2_signed_p)
3532           (icmp @1 @2))))))))))
3534 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3535 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3536      icmp (le le eq ne ge ge)
3537  (simplify
3538   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3539    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3540         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3541     (with
3542      {
3543        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3544        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3545        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3546        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3547           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3548           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3549           -fno-signaling-nans.  */
3550        bool exception_p
3551          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3552                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3553      }
3554      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3555         -fno-trapping-math.  */
3556      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
3557       (with
3558        {
3559          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3560          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3561          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3562          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3564          REAL_VALUE_TYPE icst;
3565          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3566            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3567          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3568            real_floor (&icst, fmt, cst);
3569          else
3570            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3572          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3574          bool overflow_p = false;
3575          wide_int icst_val
3576            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3577        }
3578        (switch
3579         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3580         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3581          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3582                                   type); })
3583         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3584          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3585                                   type); })
3586         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3587         (if (cst_int_p)
3588          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3589                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3590         )
3591         /* When CST is fractional, optimize
3592             (FTYPE) N == CST -> 0
3593             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3594         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3595          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3596         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3597         (with
3598          {
3599            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3600          }
3601          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3603 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3604 (for cmp (eq ne)
3605  (simplify
3606   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3607   (if (!integer_zerop (@1))
3608    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3609     (cmp @0 @2)
3610     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3611      (with
3612       {
3613         wi::overflow_type ovf;
3614         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3615                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3616       }
3617       (if (ovf)
3618        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3619        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3620 (for cmp (lt le gt ge)
3621  (simplify
3622   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3623   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3624    (with
3625     {
3626       wi::overflow_type ovf;
3627       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3628                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3629     }
3630     (if (ovf)
3631      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3632                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3633                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3634      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3636 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3637 (simplify
3638  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3639  (if (types_match (@0, @1))
3640   (unordered @0 @1)))
3641 (simplify
3642  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3643  (if (types_match (@0, @1))
3644   (ordered @0 @1)))
3645 (simplify
3646  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3647  @2)
3648 (simplify
3649  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3650  @2)
3652 /* Simple range test simplifications.  */
3653 /* A < B || A >= B -> true.  */
3654 (for test1 (lt le le le ne ge)
3655      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3656  (simplify
3657   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3658   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3659        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3660    { constant_boolean_node (true, type); })))
3661 /* A < B && A >= B -> false.  */
3662 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3663      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3664  (simplify
3665   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3666   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3667        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3668    { constant_boolean_node (false, type); })))
3670 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3671    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3673    Note that comparisons
3674      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3675      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3676    will be canonicalized to above so there's no need to
3677    consider them here.
3678  */
3680 (for cmp (le gt)
3681      eqcmp (eq ne)
3682  (simplify
3683   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3684   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3685    (with
3686     {
3687      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3688      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3689      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3690      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3691      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3692     }
3693     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3694          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3695       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3696              { build_zero_cst (ty); }))))))
3698 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3699 (for cmp (tcc_comparison)
3700      scmp (swapped_tcc_comparison)
3701  (simplify
3702   (cmp (negate @0) (negate @1))
3703   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3704        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3705            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3706    (scmp @0 @1)))
3707  (simplify
3708   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3709   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3710        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3711            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3712    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3713     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3714      (scmp @0 { tem; }))))))
3716 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3717 (for op (eq ne)
3718  (simplify
3719   (op (abs @0) zerop@1)
3720   (op @0 @1)))
3722 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3723    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3724 (for cmp (simple_comparison)
3725  (simplify
3726   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3727   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3728        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3729           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3730        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3731             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3732                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
3733                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
3734                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
3735        && single_use (@0))
3736    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3737         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3738             || @1 != @10)
3739         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3740             || cmp == NE_EXPR
3741             || cmp == EQ_EXPR)
3742         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3743     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3744        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3745        constant which fold_convert produces.  */
3746     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3747      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3748                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3749      (cmp @00 (convert @1)))
3751     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3752      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3753      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3754            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3755            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3756                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3757           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3758               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3759                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3760                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3761                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3762               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3763                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3764                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3765       (cmp @00 (convert @10))
3766       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3767            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3768            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3769        (with
3770         {
3771           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3772           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3773           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3774           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3775         }
3776         (if (above || below)
3777          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3778           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3779           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3780            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3781            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3782             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3784 (for cmp (eq ne)
3785  /* A local variable can never be pointed to by
3786     the default SSA name of an incoming parameter.
3787     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3788  (simplify
3789   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3790   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3791        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3792    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3793     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3794          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3795      (if (cmp == NE_EXPR)
3796       { constant_boolean_node (true, type); }
3797       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3799 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3800 (for cmp (eq ne)
3802  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3803     Similarly for NE_EXPR.  */
3804  (simplify
3805   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3806   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3807        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3808    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3810  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3811  (simplify
3812   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3813   (cmp @0 @1))
3815  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3816     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3817  (simplify
3818   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3819   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3821  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3822  (simplify
3823   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3824   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3825    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3827  (simplify
3828   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3829   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3830    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3832 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3833    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3834 (for cmp (eq ne)
3835      icmp (ne eq)
3836  (simplify
3837   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3838   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3840 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3841    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3842 (simplify
3843  (cond
3844   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3845   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3846  (if (integer_pow2p (@2))
3847   (with {
3848      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3849                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3850    }
3851    (if (shift > 0)
3852     (bit_and
3853      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3854     (bit_and
3855      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3856      @2)))))
3858 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3859    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3860 (for cmp (eq ne)
3861      ncmp (ge lt)
3862  (simplify
3863   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3864   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3865        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3866        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3867        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3868    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3869     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3871 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3872    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3873 (simplify
3874  (cond
3875   (lt @0 integer_zerop)
3876   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3877  (if (integer_pow2p (@1)
3878       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3879   (with {
3880     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3881    }
3882    (if (shift >= 0)
3883     (bit_and
3884      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3885      @1)
3886     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3887        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3888     (bit_and (convert @0) @1)))))
3890 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3891    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3892    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3893    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3894 (for cmp (simple_comparison)
3895  (simplify
3896   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3897   (with
3898    {
3899      poly_int64 off0, off1;
3900      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3901      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3902      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3903        {
3904          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3905          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3906        }
3907      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3908        {
3909          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3910          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3911        }
3912    }
3913    (if (base0 && base1)
3914     (with
3915      {
3916        int equal = 2;
3917        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3918           the value expressions might point to fields/elements
3919           of other vars etc.  */
3920        if (GENERIC
3921            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3922                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3923          ;
3924        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3925                 && decl_in_symtab_p (base1))
3926          equal = symtab_node::get_create (base0)
3927                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3928        else if ((DECL_P (base0)
3929                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3930                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3931                 && (DECL_P (base1)
3932                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3933                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3934          equal = (base0 == base1);
3935        if (equal == 0)
3936          {
3937            HOST_WIDE_INT ioff0 = -1, ioff1 = -1;
3938            off0.is_constant (&ioff0);
3939            off1.is_constant (&ioff1);
3940            if ((DECL_P (base0) && TREE_CODE (base1) == STRING_CST)
3941                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST && DECL_P (base1))
3942                || (TREE_CODE (base0) == STRING_CST
3943                    && TREE_CODE (base1) == STRING_CST
3944                    && ioff0 >= 0 && ioff1 >= 0
3945                    && ioff0 < TREE_STRING_LENGTH (base0)
3946                    && ioff1 < TREE_STRING_LENGTH (base1)
3947                    /* This is a too conservative test that the STRING_CSTs
3948                       will not end up being string-merged.  */
3949                    && strncmp (TREE_STRING_POINTER (base0) + ioff0,
3950                                TREE_STRING_POINTER (base1) + ioff1,
3951                                MIN (TREE_STRING_LENGTH (base0) - ioff0,
3952                                     TREE_STRING_LENGTH (base1) - ioff1)) != 0))
3953              ;
3954            else if (!DECL_P (base0) || !DECL_P (base1))
3955              equal = 2;
3956            else if (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR)
3957              equal = 2;
3958            /* If this is a pointer comparison, ignore for now even
3959               valid equalities where one pointer is the offset zero
3960               of one object and the other to one past end of another one.  */
3961            else if (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)))
3962              ;
3963            /* Assume that automatic variables can't be adjacent to global
3964               variables.  */
3965            else if (is_global_var (base0) != is_global_var (base1))
3966              ;
3967            else
3968              {
3969                tree sz0 = DECL_SIZE_UNIT (base0);
3970                tree sz1 = DECL_SIZE_UNIT (base1);
3971                /* If sizes are unknown, e.g. VLA or not representable,
3972                   punt.  */
3973                if (!tree_fits_poly_int64_p (sz0)
3974                    || !tree_fits_poly_int64_p (sz1))
3975                  equal = 2;
3976                else
3977                  {
3978                    poly_int64 size0 = tree_to_poly_int64 (sz0);
3979                    poly_int64 size1 = tree_to_poly_int64 (sz1);
3980                    /* If one offset is pointing (or could be) to the beginning
3981                       of one object and the other is pointing to one past the
3982                       last byte of the other object, punt.  */
3983                    if (maybe_eq (off0, 0) && maybe_eq (off1, size1))
3984                      equal = 2;
3985                    else if (maybe_eq (off1, 0) && maybe_eq (off0, size0))
3986                      equal = 2;
3987                    /* If both offsets are the same, there are some cases
3988                       we know that are ok.  Either if we know they aren't
3989                       zero, or if we know both sizes are no zero.  */
3990                    if (equal == 2
3991                        && known_eq (off0, off1)
3992                        && (known_ne (off0, 0)
3993                            || (known_ne (size0, 0) && known_ne (size1, 0))))
3994                      equal = 0;
3995                  }
3996              }
3997          }
3998      }
3999      (if (equal == 1
4000           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
4001               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
4002               || known_eq (off0, off1)
4003               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
4004                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
4005               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4006                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
4007       (switch
4008        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4009         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
4010        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
4011         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
4012        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
4013         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
4014        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
4015         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
4016        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
4017         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
4018        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
4019         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
4020       (if (equal == 0)
4021         (switch
4022          (if (cmp == EQ_EXPR)
4023           { constant_boolean_node (false, type); })
4024          (if (cmp == NE_EXPR)
4025           { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
4027 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
4028 (for neeq (ne eq)
4029  (simplify
4030   (neeq @0 @1)
4031   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4032        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
4033    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
4035 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
4036    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
4037    Disable the transform if either operand is pointer to function.
4038    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
4039    canonicalizaion is not wanted.  */
4041 (for cmp (ne eq)
4042  (simplify
4043   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
4044   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4045          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4046          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4047         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4048             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4049             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4050        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
4051    (cmp @0 (convert @1)))))
4053 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
4054 (for cmp (lt gt le ge)
4055  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
4056     the specified precision will have known values.  */
4057  (simplify
4058   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
4059   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4060         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
4061         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4062        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
4063    (with
4064     {
4065       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
4066       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
4067       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
4068       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
4069       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
4070       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
4071     }
4072     (switch
4073      (if (wi::to_wide (cst) == max)
4074       (switch
4075        (if (cmp == GT_EXPR)
4076         { constant_boolean_node (false, type); })
4077        (if (cmp == GE_EXPR)
4078         (eq @2 @1))
4079        (if (cmp == LE_EXPR)
4080         { constant_boolean_node (true, type); })
4081        (if (cmp == LT_EXPR)
4082         (ne @2 @1))))
4083      (if (wi::to_wide (cst) == min)
4084       (switch
4085        (if (cmp == LT_EXPR)
4086         { constant_boolean_node (false, type); })
4087        (if (cmp == LE_EXPR)
4088         (eq @2 @1))
4089        (if (cmp == GE_EXPR)
4090         { constant_boolean_node (true, type); })
4091        (if (cmp == GT_EXPR)
4092         (ne @2 @1))))
4093      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
4094       (switch
4095        (if (cmp == GT_EXPR)
4096         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4097                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4098                                                       wi::to_wide (cst)
4099                                                       + 1)); }))
4100        (if (cmp == LE_EXPR)
4101         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4102                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4103                                                       wi::to_wide (cst)
4104                                                       + 1)); }))))
4105      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
4106       (switch
4107        (if (cmp == GE_EXPR)
4108         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4109                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4110                                                       wi::to_wide (cst)
4111                                                       - 1)); }))
4112        (if (cmp == LT_EXPR)
4113         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4114                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4115                                                       wi::to_wide (cst)
4116                                                       - 1)); }))))
4117      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
4118           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
4119           /* We will flip the signedness of the comparison operator
4120              associated with the mode of @1, so the sign bit is
4121              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
4122              max associated with this sign bit.  */
4123           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
4124           /* signed_type does not work on pointer types.  */
4125           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
4126       /* The following case also applies to X < signed_max+1
4127          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
4128       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
4129        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
4130         (switch
4131          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
4132           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4133          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
4134           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4135          (if (cmp == LE_EXPR)
4136           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
4137          (if (cmp == GT_EXPR)
4138           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
4140 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
4141  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
4142  (simplify
4143   (cmp @0 REAL_CST@1)
4144   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
4145        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
4146    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
4147                             ? false : true, type); })))
4149 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
4150 (simplify
4151  (ne @0 integer_zerop)
4152  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4153       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4154   (non_lvalue @0)))
4155 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
4156 (simplify
4157  (eq @0 integer_onep)
4158  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
4159       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4160   (non_lvalue @0)))
4161 /* Do not handle
4162    bool_var == 0 becomes !bool_var or
4163    bool_var != 1 becomes !bool_var
4164    here because that only is good in assignment context as long
4165    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
4166    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
4167    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
4169 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
4170    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
4171    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
4172    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
4173 (for cmp (lt le ge gt)
4174      out (gt gt le le)
4175  (simplify
4176   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
4177   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4178        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
4179        && wi::to_wide (@1) != 0
4180        && single_use (@2))
4181    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
4182     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4183                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
4184                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
4186 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
4187    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
4188    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
4189 (for cmp (gt le)
4190  (simplify
4191   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
4192   (if (single_use (@2)
4193        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4194        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4195        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4196    (cmp @1 @0))))
4198 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
4199 /* A - B > A  */
4200 (for cmp (gt le)
4201      out (ne eq)
4202  (simplify
4203   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
4204   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4205        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4206    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4207 /* A + B < A  */
4208 (for cmp (lt ge)
4209      out (ne eq)
4210  (simplify
4211   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
4212   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4213        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4214    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4216 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
4217    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
4218 (for cmp (lt ge)
4219      out (ne eq)
4220  (simplify
4221   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
4222   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4223    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
4224     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
4226 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
4227    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
4228    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
4229    section that follows this one.
4231    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
4232    the following:
4234    - the rule describes an identity
4236    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
4237      multiplication
4239    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
4240      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
4241      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
4242      when the operand has that value.)  */
4244 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
4245  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
4246  (simplify
4247   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
4248   (if (!HONOR_SNANS (type))
4249    @0))
4251  (for op (plus minus)
4252   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
4253   (simplify
4254    (op (rdiv @0 @1)
4255        (rdiv @2 @1))
4256    (rdiv (op @0 @2) @1)))
4258  (for cmp (lt le gt ge)
4259       neg_cmp (gt ge lt le)
4260   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
4261   (simplify
4262    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
4263    (with
4264     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
4265     (if (tem
4266          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
4267               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
4268      (switch
4269       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4270        (cmp @0 { tem; }))
4271       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
4272        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
4274  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
4275  (for root (SQRT CBRT)
4276   (simplify
4277    (mult (root:s @0) (root:s @1))
4278     (root (mult @0 @1))))
4280  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
4281  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4282   (simplify
4283    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
4284     (exps (plus @0 @1))))
4286  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
4287  (for root (SQRT CBRT)
4288   (simplify
4289    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
4290     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
4292  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
4293  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4294   (simplify
4295    (rdiv @0 (exps:s @1))
4296     (mult @0 (exps (negate @1)))))
4298  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4299       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4300   /* logN(expN(x)) -> x.  */
4301   (simplify
4302    (logs (exps @0))
4303    @0)
4304   /* expN(logN(x)) -> x.  */
4305   (simplify
4306    (exps (logs @0))
4307    @0))
4309  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
4310     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
4311     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
4312  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
4313       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
4314   (simplify
4315    (logs (exps @0))
4316    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4317     (with {
4318       tree x;
4319       switch (exps)
4320         {
4321         CASE_CFN_EXP:
4322           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
4323           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
4324           break;
4325         CASE_CFN_EXP2:
4326           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
4327           x = build_real (type, dconst2);
4328           break;
4329         CASE_CFN_EXP10:
4330         CASE_CFN_POW10:
4331           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
4332           {
4333             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
4334             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
4335             x = build_real (type, dconst10);
4336           }
4337           break;
4338         default:
4339           gcc_unreachable ();
4340         }
4341       }
4342      (mult (logs { x; }) @0)))))
4344  (for logs (LOG LOG
4345             LOG2 LOG2
4346             LOG10 LOG10)
4347       exps (SQRT CBRT)
4348   (simplify
4349    (logs (exps @0))
4350    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4351     (with {
4352       tree x;
4353       switch (exps)
4354         {
4355         CASE_CFN_SQRT:
4356           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4357           x = build_real (type, dconsthalf);
4358           break;
4359         CASE_CFN_CBRT:
4360           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4361           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4362           break;
4363         default:
4364           gcc_unreachable ();
4365         }
4366       }
4367      (mult { x; } (logs @0))))))
4369  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4370  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4371       pows (POW)
4372   (simplify
4373    (logs (pows @0 @1))
4374    (mult @1 (logs @0))))
4376  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4377     or if C is a positive power of 2,
4378     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4379 #if GIMPLE
4380  (for pows (POW)
4381       exps (EXP)
4382       logs (LOG)
4383       exp2s (EXP2)
4384       log2s (LOG2)
4385   (simplify
4386    (pows REAL_CST@0 @1)
4387    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4388         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4389         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4390            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4391            beneficial for all constants to postpone this until later,
4392            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4393            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4394            pessimization.  */
4395         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4396     (with {
4397        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4398        bool use_exp2 = false;
4399        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4400            && value->cl == rvc_normal)
4401          {
4402            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4403            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4404            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4405              use_exp2 = true;
4406          }
4407      }
4408      (if (!use_exp2)
4409       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4410        (exps (mult (logs @0) @1)))
4411       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4412 #endif
4414  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4415  (for pows (POW)
4416       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4417       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4418   (simplify
4419    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4420    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4421         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4422     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4424  (for sqrts (SQRT)
4425       cbrts (CBRT)
4426       pows (POW)
4427       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4428   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4429   (simplify
4430    (sqrts (exps @0))
4431    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4432   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4433   (simplify
4434    (cbrts (exps @0))
4435    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4436   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4437   (simplify
4438    (pows (exps @0) @1)
4439    (exps (mult @0 @1))))
4441  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4442  (for tans (TAN)
4443       atans (ATAN)
4444   (simplify
4445    (tans (atans @0))
4446    @0)))
4448  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
4449  (for sins (SIN)
4450       atans (ATAN)
4451       sqrts (SQRT)
4452       copysigns (COPYSIGN)
4453   (simplify
4454    (sins (atans:s @0))
4455    (with
4456      {
4457       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4458       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4459       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4460       tree t_one = build_one_cst (type);
4461      }
4462     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4463      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4464       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4465       (copysigns { t_one; } @0))))))
4467 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
4468  (for coss (COS)
4469       atans (ATAN)
4470       sqrts (SQRT)
4471       copysigns (COPYSIGN)
4472   (simplify
4473    (coss (atans:s @0))
4474    (with
4475      {
4476       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
4477       build_sinatan_real (&r_cst, type);
4478       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
4479       tree t_one = build_one_cst (type);
4480       tree t_zero = build_zero_cst (type);
4481      }
4482     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4483      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
4484       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
4485       (copysigns { t_zero; } @0))))))
4487  (if (!flag_errno_math)
4488   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
4489   (for sinhs (SINH)
4490        atanhs (ATANH)
4491        sqrts (SQRT)
4492    (simplify
4493     (sinhs (atanhs:s @0))
4494     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4495     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
4497   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
4498   (for coshs (COSH)
4499        atanhs (ATANH)
4500        sqrts (SQRT)
4501    (simplify
4502     (coshs (atanhs:s @0))
4503     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
4504     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
4506 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4507 (simplify
4508  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4509  (abs @0))
4511 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4512 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4513  (simplify
4514   (fns (fns @0))
4515   (fns @0)))
4516 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4517 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4518  (simplify
4519   (fns integer_valued_real_p@0)
4520   @0))
4522 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4523 (simplify
4524  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4525  (abs @0))
4527 /* pow(1,x) -> 1.  */
4528 (simplify
4529  (POW real_onep@0 @1)
4530  @0)
4532 (simplify
4533  /* copysign(x,x) -> x.  */
4534  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4535  @0)
4537 (simplify
4538  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4539  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4540  (abs @0))
4542 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4543  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4544  (simplify
4545   (scale real_zerop@0 @1)
4546   @0)
4547  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4548  (simplify
4549   (scale @0 integer_zerop@1)
4550   @0)
4551  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4552  (simplify
4553   (scale REAL_CST@0 @1)
4554   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4555    @0)))
4557 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4558    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4560    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4561    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4562    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4563    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4565 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4566  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4567  (simplify
4568   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4569    (SIN @0))
4571  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4572  (simplify
4573   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4574   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4575    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4577  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4578  (simplify
4579   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4580    (TAN @0))
4582  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4583  (simplify
4584   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4585    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4587  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4588  (simplify
4589   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4590   (if (! HONOR_NANS (@0)
4591        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4592    (COS @0)))
4594  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4595  (simplify
4596   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4597   (if (! HONOR_NANS (@0)
4598        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4599    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4601  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4602  (simplify
4603   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4604    (POW @0 (plus @1 @2)))
4606  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4607  (simplify
4608   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4609    (POW (mult @0 @2) @1))
4611  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4612  (simplify
4613   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4614    (POWI (mult @0 @2) @1))
4616  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4617  (simplify
4618   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4619   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4620    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4622  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4623  (simplify
4624   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4625    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4627  (for sqrts (SQRT)
4628       cbrts (CBRT)
4629       pows (POW)
4630   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4631   (simplify
4632    (sqrts (sqrts @0))
4633    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4634   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4635   (simplify
4636    (sqrts (cbrts @0))
4637    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4638   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4639   (simplify
4640    (cbrts (sqrts @0))
4641    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4642   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4643   (simplify
4644    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4645    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4646   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4647   (simplify
4648    (sqrts (pows @0 @1))
4649    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4650   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4651   (simplify
4652    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4653    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4654   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4655   (simplify
4656    (pows (sqrts @0) @1)
4657    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4658   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4659   (simplify
4660    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4661    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4662   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4663   (simplify
4664    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4665    (pows @0 (mult @1 @2))))
4667  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4668  (simplify
4669   (CABS (complex @0 @0))
4670   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4672  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4673  (simplify
4674   (HYPOT @0 @0)
4675   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4677  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4678  (for cexps (CEXP)
4679       exps (EXP)
4680       cexpis (CEXPI)
4681   (simplify
4682    (cexps compositional_complex@0)
4683    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4684     (complex
4685      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4686      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4688 (if (canonicalize_math_p ())
4689  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4690  (for floors (FLOOR_ALL)
4691       truncs (TRUNC_ALL)
4692   (simplify
4693    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4694    (truncs @0))))
4696 (match double_value_p
4697  @0
4698  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4699 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4700             BUILT_IN_FLOORL
4701             BUILT_IN_CEILL
4702             BUILT_IN_ROUNDL
4703             BUILT_IN_NEARBYINTL
4704             BUILT_IN_RINTL)
4705      tos (BUILT_IN_TRUNC
4706           BUILT_IN_FLOOR
4707           BUILT_IN_CEIL
4708           BUILT_IN_ROUND
4709           BUILT_IN_NEARBYINT
4710           BUILT_IN_RINT)
4711  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4712  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4713   (simplify
4714    (froms (convert double_value_p@0))
4715    (convert (tos @0)))))
4717 (match float_value_p
4718  @0
4719  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4720 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4721             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4722             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4723             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4724             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4725             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4726      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4727           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4728           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4729           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4730           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4731           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4732  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4733     if x is a float.  */
4734  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4735       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4736   (simplify
4737    (froms (convert float_value_p@0))
4738    (convert (tos @0)))))
4740 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4741      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4742  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4743  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4744   (simplify
4745    (froms (convert double_value_p@0))
4746    (tos @0))))
4748 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4749             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4750      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4751  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4752     if x is a float.  */
4753  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4754   (simplify
4755    (froms (convert float_value_p@0))
4756    (tos @0))))
4758 (if (canonicalize_math_p ())
4759  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4760  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4761   (simplify
4762    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4763    (fix_trunc @0))))
4765 (if (canonicalize_math_p ())
4766  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4767  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4768            ICEIL LCEIL LLCEIL
4769            IROUND LROUND LLROUND)
4770   (simplify
4771    (fns integer_valued_real_p@0)
4772    (fix_trunc @0)))
4773  (if (!flag_errno_math)
4774   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4775   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4776    (simplify
4777     (rints integer_valued_real_p@0)
4778     (fix_trunc @0)))))
4780 (if (canonicalize_math_p ())
4781  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4782       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4783       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4784   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4785      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4786   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4787        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4788    (simplify
4789     (ifn @0)
4790     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4791   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4792      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4793   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4794        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4795    (simplify
4796     (llfn @0)
4797     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4799 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4800 (simplify
4801  (CPROJ @0)
4802  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4803    @0))
4805 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4806    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4807 (simplify
4808  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4809  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4810   { build_complex_inf (type, false); }))
4812 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4813 (simplify
4814  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4815  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4816   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4818 (for pows (POW)
4819      sqrts (SQRT)
4820      cbrts (CBRT)
4821  (simplify
4822   (pows @0 REAL_CST@1)
4823   (with {
4824     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4825     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4826    }
4827    (switch
4828     /* pow(x,0) -> 1.  */
4829     (if (real_equal (value, &dconst0))
4830      { build_real (type, dconst1); })
4831     /* pow(x,1) -> x.  */
4832     (if (real_equal (value, &dconst1))
4833      @0)
4834     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4835     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4836      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4837     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4838     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4839          && canonicalize_math_p ()
4840          && real_equal (value, &dconsthalf))
4841      (sqrts @0))
4842     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4843     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4844          && canonicalize_math_p ()
4845          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4846              real_equal (value, &tmp)))
4847      (cbrts @0))))))
4849 /* powi(1,x) -> 1.  */
4850 (simplify
4851  (POWI real_onep@0 @1)
4852  @0)
4854 (simplify
4855  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4856  (switch
4857   /* powi(x,0) -> 1.  */
4858   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4859    { build_real (type, dconst1); })
4860   /* powi(x,1) -> x.  */
4861   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4862    @0)
4863   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4864   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4865    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4867 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
4869    These are conceptually similar to the transformations performed for
4870    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4871    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4873 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4874    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4875    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4876    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4877    operation and convert the result to the desired type.  */
4878 (for op (plus minus)
4879   (simplify
4880     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4881     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4882          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4883             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4884          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4886          /* The precision of the type of each operand must match the
4887             precision of the mode of each operand, similarly for the
4888             result.  */
4889          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4890          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4891          && type_has_mode_precision_p (type)
4892          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4893          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4894          && types_match (@0, type)
4895          && (types_match (@0, @1)
4896              /* Or the second operand is const integer or converted const
4897                 integer from valueize.  */
4898              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4899       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4900         (op @0 (convert @1))
4901         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4902          (convert (op (convert:utype @0)
4903                       (convert:utype @1))))))))
4905 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4906    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4907    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4908    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4909    arithmetic operation.  */
4910 (for op (minus plus)
4911  (simplify
4912   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4913   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4914        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4915           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4916        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4917        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4918        /* The precision of the type of each operand must match the
4919           precision of the mode of each operand, similarly for the
4920           result.  */
4921        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4922        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4923        && type_has_mode_precision_p (type)
4924        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4925        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4926        && types_match (@0, @1)
4927        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4928            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4929        && (wi::to_wide (@4)
4930            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4931                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4932    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4933     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4934      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4935     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4936      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4937                (convert:utype @4))))))))
4939 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
4940    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4941 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
4942      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
4943      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
4944  (simplify
4945   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4946   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4947        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4948    (op @0 (ext @1 @2)))))
4950 (simplify
4951  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4952  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4953  { integer_zero_node; })
4955 (simplify
4956  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4957  (SIGNBIT @0)
4958  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4959   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4961 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4962 (for cmp (eq ne)
4963  (for op (plus minus)
4964       rop (minus plus)
4965   (simplify
4966    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4967    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4968         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4969         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4970         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4971     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4972      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4973           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4974       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4975       (if (single_use (@3))
4976        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4977                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4978 (for cmp (lt le gt ge)
4979  (for op (plus minus)
4980       rop (minus plus)
4981   (simplify
4982    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4983    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4984         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4985     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4986      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4987       {
4988         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4989                                 "when simplifying conditional to constant"),
4990                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4991         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4992         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4993         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4994                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4995                         != (op == MINUS_EXPR);
4996         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4997       }
4998       (if (single_use (@3))
4999        (with
5000         {
5001           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
5002                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
5003                                   "X cmp C2 -+ C1"),
5004                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
5005         }
5006         (cmp @0 { res; })))))))))
5008 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
5010 (simplify
5011  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
5012  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
5014 (simplify
5015  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
5016  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
5018 (simplify
5019  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
5020  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
5021   (view_convert @0)))
5023 (simplify
5024  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
5025  (switch
5026   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
5027        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5028    (switch
5029     (if (integer_zerop (@2))
5030      (view_convert (realpart @0)))
5031     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
5032      (view_convert (imagpart @0)))))
5033   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5034        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5035        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
5036        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
5037        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
5038        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
5039             && integer_zerop (@2))
5040            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
5041               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
5042            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
5043                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
5044                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
5045                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
5046                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
5047                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5048                                             - TYPE_PRECISION (type))
5049                                          : 0)) == 0)))
5050    (convert @0))))
5052 /* Simplify vector extracts.  */
5054 (simplify
5055  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
5056  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5057       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5058           || (VECTOR_TYPE_P (type)
5059               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
5060   (with
5061    {
5062      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5063                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
5064      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
5065      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
5066      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
5067      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
5068    }
5069    (if (n != 0
5070         && (idx % width) == 0
5071         && (n % width) == 0
5072         && known_le ((idx + n) / width,
5073                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
5074     (with
5075      {
5076        idx = idx / width;
5077        n = n / width;
5078        /* Constructor elements can be subvectors.  */
5079        poly_uint64 k = 1;
5080        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
5081          {
5082            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
5083            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
5084              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
5085          }
5086        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
5087      }
5088      (switch
5089       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
5090       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
5091        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
5092         { build_constructor (type, NULL); }
5093         (if (count == 1)
5094          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
5095           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
5096           { build_zero_cst (type); })
5097          {
5098            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
5099            vec_alloc (vals, count);
5100            for (unsigned i = 0;
5101                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
5102              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
5103                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
5104            build_constructor (type, vals);
5105          })))
5106       /* The bitfield references a single constructor element.  */
5107       (if (k.is_constant (&const_k)
5108            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
5109        (switch
5110         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
5111          { build_zero_cst (type); })
5112         (if (n == const_k)
5113          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
5114         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
5115                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
5117 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
5118    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
5119    not touching the extraction.  */
5120 (simplify
5121  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
5122  (with
5123   {
5124     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
5125     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5126       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
5127     else
5128       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
5129   }
5130   (switch
5131    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
5132         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
5133                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5134     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
5135                                                  wi::to_wide (@rpos)
5136                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
5137    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
5138                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
5139         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
5140                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
5141     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
5143 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
5144  (for fmas (FMA)
5145   (simplify
5146    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
5147    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5148   (simplify
5149    (fmas @0 @1 (negate @2))
5150    (IFN_FMS @0 @1 @2))
5151   (simplify
5152    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
5153    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5154   (simplify
5155    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
5156    (if (single_use (@3))
5157     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
5159  (simplify
5160   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
5161   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5162  (simplify
5163   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
5164   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5165  (simplify
5166   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5167   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5168  (simplify
5169   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
5170    (if (single_use (@3))
5171     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
5173  (simplify
5174   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
5175   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5176  (simplify
5177   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
5178   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
5179  (simplify
5180   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
5181   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5182  (simplify
5183   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
5184   (if (single_use (@3))
5185    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
5187  (simplify
5188   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
5189   (IFN_FMS @0 @1 @2))
5190  (simplify
5191   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
5192   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
5193  (simplify
5194   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
5195   (IFN_FMA @0 @1 @2))
5196  (simplify
5197   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
5198   (if (single_use (@3))
5199    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
5201 /* POPCOUNT simplifications.  */
5202 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
5203                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
5204   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
5205   (simplify
5206     (popcount @0)
5207     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
5208       (convert @0)))
5209   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
5210   (simplify
5211     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
5212     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
5213       (popcount (bit_ior @0 @1))))
5214   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
5215   (for cmp (le eq ne gt)
5216        rep (eq eq ne ne)
5217     (simplify
5218       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
5219       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5221 /* Simplify:
5223      a = a1 op a2
5224      r = c ? a : b;
5226    to:
5228      r = c ? a1 op a2 : b;
5230    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
5231    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
5232    simplification if the result of the operation isn't needed.
5234    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison                                                                                
5235    on targets that might not support them.  Any target implementing                                                                              
5236    conditional internal functions must support the same comparisons                                                                              
5237    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */                                                                                                       
5239 #if GIMPLE
5240 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
5241      cond_op (COND_BINARY)
5242  (simplify
5243   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
5244   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5245    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5246         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5247     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
5248  (simplify
5249   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
5250   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5251    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5252         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5253     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
5255 /* Same for ternary operations.  */
5256 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
5257      cond_op (COND_TERNARY)
5258  (simplify
5259   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
5260   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5261    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5262         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5263     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
5264  (simplify
5265   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
5266   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5267    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
5268         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5269     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
5270                   (view_convert:op_type @1)))))))
5271 #endif
5273 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
5274    "else" value of an IFN_COND_*.  */
5275 (for cond_op (COND_BINARY)
5276  (simplify
5277   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
5278   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
5279    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5280     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
5281  (simplify
5282   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
5283   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
5284    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5285         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5286     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
5288 /* Same for ternary operations.  */
5289 (for cond_op (COND_TERNARY)
5290  (simplify
5291   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
5292   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
5293    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
5294     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
5295  (simplify
5296   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
5297   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
5298    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
5299         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
5300     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
5302 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
5303    expressions like:
5305    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
5306    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
5308    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
5309    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
5310    bytes.  A is more efficiently tested as:
5312    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
5314    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
5316    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
5318    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
5320    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
5321    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
5323    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
5324    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
5325    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
5326    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
5327    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
5328    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
5329    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
5330    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
5331    pointer_pluses dead.  */
5332 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
5333  (for cmp (le lt)
5334   (simplify
5335    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
5336         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
5337    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5338         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
5339         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
5340     /* Calculate the rhs constant.  */
5341     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
5342             offset_int rhs = off * 2; }
5343      /* Always fails for negative values.  */
5344      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
5345       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
5346          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
5347          same pointer_plus in multiple checks.  */
5348       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
5349               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
5350        (if (cmp == LT_EXPR)
5351         (gt (convert:sizetype
5352              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
5353                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
5354             { rhs_tree; })
5355         (gt (convert:sizetype
5356              (pointer_diff:ssizetype
5357               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
5358                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
5359               { swap_p ? @0 : @2; }))
5360             { rhs_tree; })))))))))
5362 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
5363    element of @1.  */
5364 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
5365  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
5366   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
5367    (if (i >= 0)
5368     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
5369             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
5370             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
5371             tree size = bitsize_int (elt_bits);
5372             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
5373      (view_convert
5374       (bit_and:elt_type
5375        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
5376        { elt; })))))))
5378 (simplify
5379  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
5380  (with
5381   {
5382     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
5384     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
5385     vec_perm_builder builder;
5386     if (!tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
5387       return NULL_TREE;
5389     /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
5390     poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
5391     bool single_arg = (op0 == op1);
5392     vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
5393   }
5394   (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
5395    { op0; }
5396    (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
5397     { op1; }
5398     (with
5399      {
5400        if (!single_arg)
5401          {
5402            if (sel.all_from_input_p (0))
5403              op1 = op0;
5404            else if (sel.all_from_input_p (1))
5405              {
5406                op0 = op1;
5407                sel.rotate_inputs (1);
5408              }
5409            else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
5410              {
5411                std::swap (op0, op1);
5412                sel.rotate_inputs (1);
5413              }
5414          }
5415        gassign *def;
5416        tree cop0 = op0, cop1 = op1;
5417        if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
5418            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
5419            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5420          cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
5421        if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
5422            && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
5423            && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
5424          cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
5426        tree t;
5427     }
5428     (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5429           || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
5430          && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5431              || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
5432          && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
5433      { t; }
5434      (with
5435       {
5436         bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
5437         tree ins = NULL_TREE;
5438         unsigned at = 0;
5440         /* See if the permutation is performing a single element
5441            insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
5442            in that case.  But only if the vector mode is supported,
5443            otherwise this is invalid GIMPLE.  */
5444         if (TYPE_MODE (type) != BLKmode
5445             && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
5446                 || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
5447                 || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
5448                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
5449           {
5450             if (sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1))
5451               {
5452                 /* After canonicalizing the first elt to come from the
5453                    first vector we only can insert the first elt from
5454                    the first vector.  */
5455                 at = 0;
5456                 if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, 0)))
5457                   op0 = op1;
5458               }
5459             else
5460               {
5461                 unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
5462                 for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
5463                   if (maybe_ne (sel[at], at))
5464                     break;
5465                 if (at < encoded_nelts && sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1))
5466                   {
5467                     if (known_lt (at, nelts))
5468                       ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
5469                     else
5470                       ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
5471                   }
5472               }
5473           }
5475         /* Generate a canonical form of the selector.  */
5476         if (!ins && sel.encoding () != builder)
5477           {
5478             /* Some targets are deficient and fail to expand a single
5479                argument permutation while still allowing an equivalent
5480                2-argument version.  */
5481             tree oldop2 = op2;
5482             if (sel.ninputs () == 2
5483                || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel, false))
5484               op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5485             else
5486               {
5487                 vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
5488                 if (can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), sel2, false))
5489                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
5490                 else
5491                   /* Not directly supported with either encoding,
5492                      so use the preferred form.  */
5493                   op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
5494               }
5495             if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
5496               changed = true;
5497           }
5498       }
5499       (if (ins)
5500        (bit_insert { op0; } { ins; }
5501          { bitsize_int (at * tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))); })
5502        (if (changed)
5503         (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))